Среди космических объектов черные дыры занимают особое место. Их поле тяготения настолько велико, что его не могут преодолеть никакие частицы, включая и фотоны (кванты электромагнитного излучения). Поверхность черной дыры втягивает любые виды материи и наружу ничего не выпускает — отсюда название.
Согласно общей теории относительности, в черную дыру можно превратить любое тело — надо только его сжать до достижения критической плотности. Радиус Солнца для этого надо довести до 3 километров, радиус Земли — до сантиметра. Ни Солнцу, ни нашей планете такая судьба не грозит, однако она постигает особо массивные звезды на последней стадии их жизни, когда они до конца сжигают свое термоядерное топливо и неудержимо сжимаются под действием собственной тяжести (претерпевают гравитационный коллапс).
Черная дыра — это не вещество и не излучение. Можно сказать, что это самоподдерживающееся гравитационное поле, сконцентрированное в сильно искривленной области пространства-времени. Ее внешняя граница задается замкнутой поверхностью, горизонтом событий. Если звезда перед коллапсом не вращалась, эта поверхность оказывается правильной сферой.
Физический смысл горизонта очень нагляден. Световой сигнал, посланный с его внешней окрестности, может уйти на бесконечно далекую дистанцию. А вот сигналы, отправленные из любой точки под горизонтом, не только никогда его не пересекут, но и неизбежно "провалятся" в центр дыры. Вблизи этого центра кривизна пространства-времени и, следовательно, сила тяготения стремятся к бесконечности. Что там конкретно происходит, пока никто точно не знает. Эйнштейновская теория тяготения на этот вопрос не отвечает, а квантовая теория гравитации еще не создана.
В последние годы астрономы пришли к убеждению, что в центральных ядрах едва ли не всех галактик расположены черные дыры массой в миллионы и даже миллиарды солнечных масс. Такую дыру имеет и наша Галактика; ее масса, по последним данным, в 4,1 миллиона раз превышает массу Солнца.