Un agujero negro es un objeto cuya gravedad es tan grande que la velocidad de escape es superior a la velocidad de la luz. La luz que trata de escapar de un agujero negro vuelve a caer sobre su superficie tal como lo hace una piedra lanzada al aire. Por ello, un agujero negro es invisible desde su exterior.
El cuerpo está rodeado por una frontera esférica, llamada horizonte de sucesos, a través de la cual la luz puede entrar, pero no puede salir, por lo que parece ser completamente negro.
Si una estrella que ha agotado su combustible nuclear supera en ocho veces la masa solar, entonces el colapso no se detiene ni siquiera en la etapa de estrella de neutrones, sino que puede continuar indefinidamente haciendo que la materia se concentre en un punto matemático, mientras su densidad y la fuerza de gravedad tienden a hacerse infinitas.
Los efectos de un proceso similar son desconcertantes y de difícil comprensión no sólo para el sentido común, sino incluso para la propia física. La gravedad ejercida por el objeto que entró en colapso sería tan potente que ni siquiera las partículas de luz emitidas por su superficie podrían escapar. El objeto se haría invisible, dejando en su lugar una zona totalmente oscura: precisamente un agujero negro.
El espacio, que según lo previsto por la teoría de la relatividad general de Einstein se curva por la presencia de una masa, experimentaría una deformación tal como para convertirse en un embudo sin fin, a lo largo del cual el objeto que entró en colapso se deslizaría desapareciendo de nuestro Universo.
En 1974 el físico británico Stephen William Hawking llega a la conclusión de que los agujeros negros no son completamente negros; demuestra que pueden perder energía y materia en forma de partículas elementales, y que este proceso se va acelerando hasta hacerse explosivo.
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