Crne rupe su točke u svemiru s tolikom gravitacijom da iz njih ne može pobjeći ni svjetlost. “Točka bez povratka” oko crne rupe naziva se njezin horizont događaja. Crne rupe nastaju ili kada se sruši zvijezda veća od 20 solarnih masa ili kada se cijela jezgra galaksije sruši. Crne rupe s kolapsom galaksije oslobađaju ogromne količine energije koja se može promatrati s milijardi svjetlosnih godina udaljenosti. Ova energija dolazi od trenja materije koja pada o samu sebe – iz same crne rupe ne može doći nikakvo zračenje.
Crne rupe su među najintrigantnijim astrofizičkim fenomenima u svemiru. Zaokupili su maštu javnosti i predano proučavanje mnogih poznatih fizičara, uključujući Alberta Einsteina i Stephena Hawkinga. Crne rupe su zanimljive iz perspektive fizičara jer se mogu iscrpno okarakterizirati samo s tri vrijednosti: njihovom masom, rotacijom i nabojem. Nešto drugačije teorije koriste se za opisivanje ponašanja crnih rupa koje se rotiraju u odnosu na nerotirajuće, nabijene u odnosu na neutralne.
Najveća razlika među crnim rupama nije njihova rotacija ili naboj, već njihova masa. Poznate crne rupe skupljaju se oko dvije masene razine: crne rupe zvjezdane mase, u rasponu od 1.5 do 14 solarnih masa, i supermasivne crne rupe, s milijunima ili milijardama solarnih masa. Zvjezdane crne rupe nastaju svaki put kada zvijezda s više od 20 solarnih masa iscrpi sve svoje nuklearno gorivo i propadne.
Supermasivne crne rupe su vjerojatno nastale prije nekoliko milijardi godina, rano u povijesti svemira, a ostale su i danas. Trenutno se smatra da svaka galaksija ima supermasivnu crnu rupu u svom središtu, a sumnja se da je opaženo najmanje 30 galaksija. Većina astronoma vjeruje da je Strijelac A*, područje veličine Sunčevog sustava koje sadrži 2.6 milijuna solarnih masa, supermasivna crna rupa Mliječne staze.
Postoje dvije dodatne kategorije crnih rupa koje mogu postojati. Prva su srednje crne rupe, s masama negdje između 14 solarnih masa i milijuna. Ultra-svjetleći izvori rendgenskih zraka, trajni izvori x-zraka u drugim galaksijama, vjerojatno su crne rupe srednje mase u procesu nakupljanja tvari. Ako su to doista crne rupe srednje mase, one imaju masu u blizini sto tisuća solarnih masa. Neki astronomi su također promatrali objekt u blizini središta naše galaksije za koji se teoretizira da je crna rupa srednje mase s 1,300 solarnih masa.
Druga vrsta nepotvrđene crne rupe bile bi mikro crne rupe, koje bi bile stvorene ili u akceleratorima čestica ili u Velikom prasku. Nijedna još nije opažena, iako neki astrofizičari sumnjaju da postoje i dizajniraju teleskope da ih traže