Un agujero negro constituye una región del espacio-tiempo donde el colapso gravitacional ha progresado hasta tal punto que se forma un horizonte de eventos, una hipersuperficie nula que marca el límite causal más allá del cual la velocidad de escape es igual o superior a la velocidad de la luz en el vacío, c ≈ 2.99792458 × 10⁸ m s⁻¹. Dentro de este límite, todas las geodésicas temporales y nulas dirigidas al futuro terminan en una singularidad central (en las geometrías idealizadas de Schwarzschild o Kerr), donde la curvatura del espacio-tiempo se vuelve infinita y la relatividad general clásica se descompone. Según el teorema de no cabello (apoyado por resultados de unicidad para soluciones estacionarias, axisimétricas y electrovacuum de las ecuaciones de campo de Einstein), los agujeros negros astrofísicos se caracterizan completamente por solo tres parámetros en la familia Kerr–Newman: Masa M Momento angular específico a = J/M (donde J es el momento angular) Carga eléctrica Q (típicamente despreciable en contextos astrofísicos, Q ≈ 0) Así, los agujeros negros observados son efectivamente objetos de Kerr (rotativos, sin carga) o de Schwarzschild (no rotativos, sin carga). Observaciones recientes de ondas gravitacionales de alta precisión de fusiones de agujeros negros binarios (por ejemplo, eventos analizados en 2025, incluyendo GW250114) han probado y confirmado rigurosamente la naturaleza Kerr de los restos post-fusión, junto con el teorema del área de Hawking: el área total del horizonte A = 4π(r₊² + a²) no puede disminuir con el tiempo, incluso durante las fusiones, con el área superficial aumentando como se predijo (ΔA ≥ 0). El horizonte de eventos en sí permanece causalmente desconectado de los observadores externos debido al corrimiento gravitacional infinito; la radiación electromagnética emitida cerca o dentro de r = r₊ (r₊ = M + √(M² - a²) en unidades geométricas) se suprime exponencialmente. Por lo tanto, la imagen directa es imposible; en su lugar, las observaciones capturan la emisión de materia en la inmediata vecindad: Discos de acreción — flujos de plasma geométricamente delgados o gruesos que espiralan hacia adentro, calentados a ~10⁶–10⁹ K por disipación viscosa y reconexión magnética, produciendo radiación térmica y no térmica a través de bandas de rayos X a radio. Anillo de fotones — órbitas de fotones inestables a ~1.5 r₊ (para Schwarzschild) crean un anillo brillante y asimétrico a través del lente gravitacional de la emisión del disco desde el lado lejano. Chorros relativistas — lanzados por procesos de Blandford–Znajek o extracción magnetohidrodinámica de energía rotacional, a menudo extendiéndose desde parsecs hasta megaparsecs. El Telescopio de Horizonte de Eventos (EHT) ha imagenado la sombra y el anillo de fotones de M87* (2019, refinado en campañas posteriores) y Sgr A* (2022, con estudios de polarización y variabilidad en curso hasta 2025–2026), proporcionando pruebas directas de la gravedad en campo fuerte, arrastre de marco (efecto Lense–Thirring) y topología del campo magnético cerca del horizonte. Los avances recientes (2025–2026) incluyen: Confirmación del aumento del área de Hawking en los anillos de fusión. Espectroscopía XRISM revelando líneas de hierro dominadas por reflexión y deformadas que indican un giro casi máximo (a ≈ 0.998) en sistemas de rotación rápida. Descubrimientos de JWST de agujeros negros supermasivos sobredimensionados (SMBHs) en z > 8 (por ejemplo, en "pequeños puntos rojos" y cuásares tempranos), con masas ≳ 10⁸ M_⊙ dentro de ~500 Myr después del Big Bang, desafiando el crecimiento limitado por Eddington estándar y favoreciendo semillas de colapso pesado/directo o fases de super-Eddington/hyper-acreción. Los agujeros negros de masa estelar (∼3–100 M_⊙) se forman principalmente por colapso del núcleo en estrellas masivas (M ≳ 20–30 M_⊙), mientras que las variantes de masa intermedia (10²–10⁵ M_⊙) y supermasiva (10⁶–10¹⁰ M_⊙) probablemente surgen a través de fusiones jerárquicas, acreción de gas y mecanismos de semillas en el universo temprano.