Czarna dziura to obszar czasoprzestrzeni, w którym grawitacja jest tak silna, że ​​nic nie może się z niego wydostać, nawet światło. Granica ta nazywana jest horyzontem zdarzeń. Przekroczenie jej oznacza, że ​​nie ma drogi powrotnej. Termin ten został ukuty w latach 60. XX wieku, ale sama idea sięga XVIII wieku, kiedy to John Michell i Pierre-Simon Laplace niezależnie zaproponowali obiekty tak masywne, że światło nie mogłoby z nich uciec.

Czarne dziury powstają, gdy masywne gwiazdy zapadają się pod koniec swojego życia. Rdzeń imploduje i jeśli jest wystarczająco ciężki, żadna znana siła nie jest w stanie powstrzymać kolapsu. Rezultatem jest osobliwość, punkt o nieskończonej gęstości, otoczony horyzontem zdarzeń. Czarne dziury o masie gwiazdowej mają masę kilka razy większą od masy Słońca. Supermasywne czarne dziury, o masach od milionów do miliardów mas Słońca, znajdują się w centrach większości galaktyk, w tym naszej.

Nie są one całkowicie czarne. Opadająca materia tworzy dysk akrecyjny, który jasno promieniuje. W 2019 roku Teleskop Horyzontu Zdarzeń (Event Horizon Telescope) uchwycił pierwszy obraz cienia czarnej dziury w galaktyce M87. W 2015 roku LIGO wykrył fale grawitacyjne pochodzące z połączenia dwóch czarnych dziur, potwierdzając przewidywania ogólnej teorii względności sprzed stu lat.