Μια μαύρη τρύπα είναι μια περιοχή του χωροχρόνου όπου η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή που τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει, ούτε καν το φως. Το όριο ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων. Αν το διασχίσεις, δεν υπάρχει επιστροφή. Ο όρος επινοήθηκε τη δεκαετία του 1960, αλλά η ιδέα χρονολογείται από τον 18ο αιώνα, όταν οι John Michell και Pierre-Simon Laplace πρότειναν ανεξάρτητα αντικείμενα τόσο ογκώδη που το φως δεν μπορούσε να τους ξεφύγει.

Οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται όταν τεράστια αστέρια καταρρέουν στο τέλος της ζωής τους. Ο πυρήνας καταρρέει και, αν είναι αρκετά βαρύς, καμία γνωστή δύναμη δεν μπορεί να σταματήσει την κατάρρευση. Το αποτέλεσμα είναι μια μοναδικότητα, ένα σημείο άπειρης πυκνότητας, που περιβάλλεται από έναν ορίζοντα γεγονότων. Οι μαύρες τρύπες αστρικής μάζας έχουν μερικές φορές τη μάζα του Ήλιου. Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες, βρίσκονται στα κέντρα των περισσότερων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας.

Δεν είναι εντελώς μαύρες. Η ύλη που πέφτει σχηματίζει έναν δίσκο συσσώρευσης που ακτινοβολεί έντονα. Το 2019, το Τηλεσκόπιο Event Horizon κατέγραψε την πρώτη εικόνα της σκιάς μιας μαύρης τρύπας στον γαλαξία M87. Το 2015, το LIGO ανίχνευσε βαρυτικά κύματα από τη συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών, επιβεβαιώνοντας μια πρόβλεψη της γενικής σχετικότητας πριν από έναν αιώνα.