Um buraco negro é uma região do espaço-tempo onde a gravidade é tão forte que nada consegue escapar, nem mesmo a luz. A fronteira é designada por horizonte de eventos. Ao atravessá-lo, não há volta a dar. O termo foi cunhado na década de 1960, mas a ideia remonta ao século XVIII, quando John Michell e Pierre-Simon Laplace propuseram, de forma independente, objetos tão maciços que nem a luz conseguiria escapar.

Os buracos negros formam-se quando estrelas massivas colapsam no final das suas vidas. O núcleo implode e, se for suficientemente denso, nenhuma força conhecida consegue impedir o colapso. O resultado é uma singularidade, um ponto de densidade infinita, rodeado por um horizonte de eventos. Os buracos negros de massa estelar têm, por vezes, a massa do Sol. Os buracos negros supermassivos, com milhões a milhares de milhões de massas solares, estão localizados nos centros da maioria das galáxias, incluindo a nossa.

Não são completamente negras. A matéria que cai forma um disco de acreção que irradia intensamente. Em 2019, o Telescópio do Horizonte de Eventos captou a primeira imagem da sombra de um buraco negro na galáxia M87. Em 2015, o LIGO detetou ondas gravitacionais provenientes da fusão de dois buracos negros, confirmando uma previsão da relatividade geral feita há um século.