Οι μαύρες τρύπες είναι τα πιο παράξενα αντικείμενα στο Σύμπαν. Μια μαύρη τρύπα δεν έχει επιφάνεια, όπως ένας πλανήτης ή ένα αστέρι. Αντίθετα, είναι μια περιοχή του διαστήματος όπου η ύλη έχει καταρρεύσει προς τον εαυτό της. Αυτή η καταστροφική κατάρρευση έχει ως αποτέλεσμα μια τεράστια ποσότητα μάζας να συγκεντρώνεται σε μια απίστευτα μικρή περιοχή. Η βαρυτική έλξη αυτής της περιοχής είναι τόσο μεγάλη που τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει – ούτε καν το φως.
Αν και οι μαύρες τρύπες δεν είναι ορατές, γνωρίζουμε ότι υπάρχουν από τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζουν τη σκόνη, τα άστρα και τους γαλαξίες που βρίσκονται κοντά τους. Πολλές από αυτές περιβάλλονται από δίσκους ύλης. Καθώς οι δίσκοι περιστρέφονται γύρω τους σαν δίνη, θερμαίνονται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και εκπέμπουν ακτίνες Χ.
Οι μαύρες τρύπες έχουν πολλά διαφορετικά μεγέθη. Πολλές από αυτές έχουν μάζα μόλις μερικές φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Αυτές οι μαύρες τρύπες ‘αστρικής μάζας’ σχηματίζονται όταν ένα βαρύ αστέρι, περίπου 10 φορές βαρύτερο από τον Ήλιο, ολοκληρώνει τον κύκλο της ζωής του με μια έκρηξη σουπερνόβα. Ό,τι απομένει από το άστρο – που εξακολουθεί να έχει μάζα αρκετών ηλιακών μάζων – συμπιέζεται σε μια περιοχή διαμέτρου μόλις λίγων χιλιομέτρων.
Οι περισσότεροι γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία μας, έχουν υπερμαζικές μαύρες τρύπες στο κέντρο τους. Αυτές μπορεί να είναι εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές βαρύτερες από τον Ήλιο μας. Οι υπερμαζικές μαύρες τρύπες τροφοδοτούν επίσης ενεργούς γαλαξίες και αρχαίους γαλαξίες, γνωστούς ως κβάζαρ. Τα κβάζαρ μπορεί να είναι εκατοντάδες φορές πιο φωτεινά ακόμη και από τους μεγαλύτερους συνηθισμένους γαλαξίες.
Τα αντικείμενα που πέφτουν σε μαύρες τρύπες τεντώνονται κυριολεκτικά μέχρι το σημείο θραύσης. Ένας αστροναύτης που θα τολμούσε να πλησιάσει υπερβολικά και θα απορροφούνταν από μια μαύρη τρύπα θα διαμελιστεί από την ακατανίκητη βαρύτητα.