A fekete lyukak az univerzum legfurcsább objektumai. A fekete lyuknak nincs felszíne, mint egy bolygónak vagy csillagnak. Ehelyett egy olyan térrészről van szó, ahol az anyag összeomlott önmagába. Ez a katasztrofális összeomlás azt eredményezi, hogy hatalmas mennyiségű tömeg koncentrálódik egy hihetetlenül kis területen. Ennek a térrésznek a gravitációs vonzása olyan nagy, hogy semmi sem tud elmenekülni belőle – még a fény sem.
Bár a fekete lyukakat nem lehet látni, a közeli porra, csillagokra és galaxisokra gyakorolt hatásukból tudjuk, hogy léteznek. Sokukat anyagból álló korongok veszik körül. Ahogy ezek a korongok örvényként keringenek körülöttük, rendkívül felmelegednek, és röntgensugarakat bocsátanak ki.
A fekete lyukak mérete nagyon változatos. Sokuk tömege csupán néhányszorosa a Napénak. Ezek a ‘csillagtömegű’ fekete lyukak akkor keletkeznek, amikor egy nagy tömegű csillag – amely körülbelül tízszer nehezebb a Napnál – szupernóva-robbanással fejezi be életét. A csillagból megmaradt rész – amely még mindig több napmasszát tesz ki – összeomlik, és átmérője csupán néhány kilométerre csökken.
A legtöbb galaxis – beleértve a Tejutat is – közepén szupermasszív fekete lyukak találhatók. Ezek tömege a Napunk tömegének millió- vagy milliárdszorosát is elérheti. A szupermasszív fekete lyukak az aktív galaxisok és a kvazárok néven ismert ősi galaxisok energiaforrásai is. A kvazárok akár százszor is fényesebbek lehetnek, mint a legnagyobb közönséges galaxisok.
A fekete lyukakba zuhanó tárgyakat szó szerint a szakadásig nyújtja a gravitáció. Egy űrhajós, aki túl közel merészkedne és beszippantódna egy fekete lyukba, a hatalmas gravitációs erő hatására darabokra szakadna.
