Czarne dziury są wielką zagadką dla nauki. To osobliwości kosmiczne równie dziwne i niewytłumaczalne jak Wielki Wybuch. Nikt nie ma pojęcia, co się w tych tworach dzieje – jeśli w ogóle rozgrywają się tam jakieś procesy – i czym jest materia dziesiątków czy nawet miliardów gwiazd o masie naszego Słońca, zapadnięta do punktu matematycznego. Nawet pobliże czarnych dziur – czyli tzw. horyzont zdarzeń – jest dla nas zupełnie niepojęte. I być może pozostanie takie już na zawsze.
Zwykłe – chociaż to pojęcie do czarnych dziur zupełnie nie pasuje – gwiazdowe czarne dziury powstają z wybuchających gwiazd supernowych. Jeśli gwiazda ma masę powyżej ośmiu Słońc i ustają w niej reakcje jądrowe, zwykle przechodzi fazę gwałtownej zapaści. To nagłe zapadnięcie się materii gwiazdy po odbiciu od jądra wywołuje falę uderzeniową, która rozsadza cały obiekt – następuje wówczas wybuch supernowej. Jeśli masa gwiazdy przewyższała masę 20 Słońc, w trakcie wybuchu doznaje ona kolapsu grawitacyjnego, czyli całkowitego zapadnięcia się, tworząc czarną dziurę.
Pozostałość jest mała i czarna, ponieważ nic, nawet światło, nie może się z niej wydostać. Tak rodzą się tzw. gwiazdowe czarne dziury, czyli obiekty o masach od kilku do 30 mas Słońca. Ich istnienie przewidział już astronom Pierre Simon de Laplace w XVIII w. Zaczęto je odkrywać 40 lat temu. W kosmosie występuje ich wiele, także w Drodze Mlecznej, trudno je jednak zauważyć, gdyż widoczny może być tylko dysk otaczającej czarną dziurę materii. Szczególnie gdy materia ta do dziury wpływa – wówczas niezwykle się rozgrzewa i emituje silne promieniowanie, głównie rentgenowskie.
Brakujące ogniwo
Istnieją także supermasywne czarne dziury leżące w centrach niemal wszystkich galaktyk.