黑洞是宇宙中的一种极端密集的天体，其引力场极其强大，以至于连光线也无法逃逸。这种强大的引力是由黑洞的质量和密度决定的，当一颗质量巨大的恒星耗尽核聚变燃料后发生引力坍缩，就可能形成一个黑洞。黑洞的边界被称为事件视界，任何穿过这个边界的物质或光线都无法返回。
黑洞的存在可以通过多种方式观测，如通过观察黑洞周围的吸积盘——即被黑洞吸引并落入的物质形成的旋转盘状结构。吸积盘中的物质会在黑洞的强大引力作用下高速旋转，并产生强烈的辐射，如X射线，这些辐射可以被远处的望远镜观测到。
黑洞的分类主要根据其质量大小：
恒星级质量黑洞：由大质量恒星演化而来，质量通常是太阳的几倍到几十倍。
中等质量黑洞：质量位于恒星级和超大质量黑洞之间。
超大质量黑洞：通常位于星团的中心，质量可达百万至数十亿倍太阳质量。
黑洞在宇宙中可能扮演着重要的角色，它们可能影响星系的形成和演化，甚至可能与宇宙的大尺度结构有关。黑洞研究是天体物理学和广义相对论研究的前沿领域之一，对于理解宇宙的起源、演化和终极命运具有重要意义