A fekete lyuk olyan térterület, ahol a gravitáció olyan erős, hogy még a fény sem tud menekülni. Ez akkor történik, ha nagy mennyiségű anyag van egy kis helyigényben.
A fekete lyuk egy olyan hely, ahol a gravitációs erő nagyon magas, mivel nagy mennyiségű anyag van egy nagyon kis helyre. A fekete lyukak láthatatlanok. Nem láthatók, mivel bármely fény vagy egyéb elektromágneses sugárzás belülről nem tud menekülni. A tudósok tudják, hogy fekete hatalmas lyukak vannak a nagy gravitációs tér hatásaitól a környéken. A "fekete lyuk" kifejezést John Wheeler készítette.
1783-ban John Michell először azt javasolta, hogy létezhet egy test a világűrben, amelynek olyan tömege van, amely annyira nagy, hogy még a fény sem menekülhet. Einstein tudományos forradalma, a relativitás elmélete megváltoztatta a gravitáció gondolkodását és megértését. Einstein elmélete szerint a gravitáció a téridő sodródásaként írta le, és ez ösztönözte a tudósokat, hogy újra gondolkozzanak a fekete lyukak lehetőségeiről. Einstein relativitáselméletének segítségével Karl Schwarzschild kiszámította egy gömb sugarait, ahol ha a gömb összes tömegét kis térbe tömöríti, az anyag és a fény nem tud menekülni. Ez a határ, ahol a fény lehet és nem tud menekülni, az eseményhorizontnak nevezik.
A legtöbb fekete lyuk a csillag életének végén alakul ki. Ezek akkor fordulnak elő, amikor a csillag magja összeomlik önmagában, ami szupernóva-robbanást okoz. A Nap a naprendszerünkben soha nem válik fekete lyukakká, mert nem elég masszív. A csillagoknak többször is tömegük van ahhoz, hogy a Napunk fekete lyukakat képezzen. Nagyon nagy fekete lyukak, mint a szupermasszív fekete lyukak. Ezek tömege egy milliószor nagyobb, mint a mi Napunk tömege. Úgy gondolják, hogy nagy galaxisok szupermasszív fekete lyukuk van a közepén. A galaxisunk, a Tejút észlelései azt mutatják, hogy a közepén egy szupermasszív fekete lyuk van.