الثقب الأسود هو منطقة في الزمكان حيث تكون الجاذبية شديدة لدرجة أنه لا يمكن لأي شيء الإفلات منها، حتى الضوء. يُطلق على حدوده اسم أفق الحدث. إذا تجاوزته، فلا سبيل للعودة. صِيغ هذا المصطلح في ستينيات القرن العشرين، لكن الفكرة تعود إلى القرن الثامن عشر، عندما اقترح كل من جون ميتشل وبيير سيمون لابلاس، بشكل مستقل، وجود أجسام ذات كتلة هائلة لدرجة أن الضوء لا يستطيع الإفلات منها.

تتشكل الثقوب السوداء عندما تنهار النجوم الضخمة في نهاية حياتها. ينضغط لبها، وإذا كان ثقيلاً بما يكفي، فلا توجد قوة معروفة قادرة على إيقاف هذا الانهيار. والنتيجة هي نقطة متفردة، وهي نقطة ذات كثافة لانهائية، محاطة بأفق الحدث. تبلغ كتلة الثقوب السوداء النجمية بضعة أضعاف كتلة الشمس. أما الثقوب السوداء فائقة الكتلة، التي تتراوح كتلتها بين ملايين ومليارات الكتل الشمسية، فتقع في مراكز معظم المجرات، بما فيها مجرتنا.

ليست سوداء تمامًا. فالمادة المتساقطة فيها تُشكّل قرصًا تراكميًا يشعّ بضوء ساطع. في عام ٢٠١٩، التقط تلسكوب أفق الحدث أول صورة لظل ثقب أسود في مجرة ​​M87. وفي عام ٢٠١٥، رصد مرصد ليغو موجات جاذبية ناتجة عن اندماج ثقبين أسودين، مؤكدًا بذلك تنبؤًا من النسبية العامة يعود إلى قرن مضى.