Černá díra tvoří oblast časoprostoru, kde gravitační kolaps proběhl do takové míry, že vzniká horizont událostí – nulová hyperplocha označující kauzální hranici, za kterou úniková rychlost odpovídá nebo převyšuje rychlost světla ve vakuu, c ≈ 2,99792458 × 10⁸ m s⁻¹. V rámci této hranice všechny časopodobné a nulové geodetiky orientované budoucnosti končí v centrální singularitě (v idealizovaných Schwarzschildových nebo Kerrových geometriích), kde se zakřivení časoprostoru stává nekonečným a klasická obecná relativita selhává. Podle věty o bezvlasém těle (podpořené výsledky jednoznačnosti pro stacionární, axisymetrická, elektrovakuová řešení Einsteinových polních rovnic) jsou astrofyzikální černé díry plně charakterizovány pouze třemi parametry z rodiny Kerr–Newman: hmotnost M Specifický moment hybnosti a = J/M (kde J je moment hybnosti) Elektrický náboj Q (typicky zanedbatelný v astrofyzikálních kontextech, Q ≈ 0) Pozorované černé díry jsou tedy v podstatě Kerrovy (rotující, nenabité) nebo Schwarzschildovy (nerotující, nenabité) objekty. Nedávná vysoce přesná pozorování gravitačních vln při slučování černých děr (například události analyzované v roce 2025, včetně GW250114) důkladně otestovala a potvrdila Kerrovu povahu pozůstatků po sloučení spolu s Hawkingovou větou o ploše: celková plocha horizontu A = 4π(r₊² + a²) se nemůže v čase zmenšovat, ani během slučování, přičemž povrch se zvyšuje podle předpovědi (ΔA ≥ 0). Samotný horizont událostí zůstává kauzálně oddělen od vnějších pozorovatelů kvůli nekonečnému gravitačnímu rudému posuvu; elektromagnetické záření vyzařované blízko nebo uvnitř r = r₊ (r₊ = M + √(M² - a²) v geometrických jednotkách) je exponenciálně potlačeno. Přímé zobrazování je tedy nemožné; místo toho pozorování zachycují záření hmoty v bezprostřední blízkosti: Akreční disky — geometricky tenké nebo silné proudy plazmatu spirálovitě se pohybující dovnitř, zahřívané na ~10⁶–10⁹ K viskózní disipací a magnetickou rekonekcí, produkující tepelné i netepelné záření přes rentgenové záření do rádiových pásem. Fotonový prstenec — nestabilní fotonové dráhy při ~1,5 r₊ (pro Schwarzschilda) vytvářejí jasný, asymetrický kruh pomocí gravitačního čočkování disku z opačné strany. Relativistické trysky — vypouštěné Blandford–Znajekovy procesy nebo magnetohydrodynamickou extrakci rotační energie, často prodlužující parseky až na megaparseky. Event Horizon Telescope (EHT) snímal stínový a fotonový prstenec M87* (2019, zpřesněn v následujících kampaních) a Sgr A* (2022, s probíhajícími studiemi polarizace a variability do let 2025–2026), čímž poskytl přímé testy gravitace silného pole, vlečení snímků (efekt Lense–Thirring) a topologie magnetického pole blízko horizontu. Nedávné pokroky (2025–2026) zahrnují:Potvrzení zvýšení oblasti Hawkingu v počtu fúzí. XRISM spektroskopie odhalující zkreslené, odrazem dominované železné čáry, které indikují téměř maximální spin (≈ 0,998) v rychle rotujících systémech. JWST objevy nadměrně masivních supermasivních černých děr (SMBH) na z > 8 (např. v "malých červených tečkách" a raných kvasarech), s hmotnostmi ≳ 10⁸ M_⊙ do ~500 myrů po Velkém třesku, což zpochybňuje standardní Eddingtonovým omezeným růstem a upřednostňuje těžká/přímá kolapse semena nebo super-Eddingtonovy/hyper-akreční fáze. Černé díry s hvězdnou hmotností (∼3–100 M_⊙) vznikají především kolapsem jádra v hmotných hvězdách (M ≳ 20–30 M_⊙), zatímco varianty střední hmotnosti (10²–10⁵ M_⊙) a supermasivní (10⁶–10¹⁰ M_⊙) pravděpodobně vznikají hierarchickými slučováními, akrecí plynu a mechanismy zárodku v raném vesmíru.