Lubang hitam merupakan wilayah ruang-waktu di mana keruntuhan gravitasi telah berlangsung sedemikian rupa sehingga cakrawala peristiwa terbentuk—hiperpermukaan nol yang menandai batas kausal di mana kecepatan keluar sama atau melebihi kecepatan cahaya dalam ruang hampa, c ≈ 2.99792458 × 10⁸ m s⁻¹. Dalam batas ini, semua geodesik seperti waktu dan nol yang diarahkan ke masa depan berakhir pada singularitas sentral (dalam geometri Schwarzschild atau Kerr yang diidealkan), di mana kelengkungan ruang-waktu menjadi tak terbatas dan relativitas umum klasik rusak. Menurut teorema tanpa rambut (didukung oleh hasil keunikan untuk solusi stasioner, aksisimetris, elektrovakum dari persamaan medan Einstein), lubang hitam astrofisika sepenuhnya dicirikan oleh hanya tiga parameter dalam keluarga Kerr-Newman: Massa M Momentum sudut spesifik a = J/M (di mana J adalah momentum sudut) Muatan listrik Q (biasanya dapat diabaikan dalam konteks astrofisika, Q ≈ 0) Dengan demikian, lubang hitam yang diamati secara efektif adalah objek Kerr (berputar, tidak bermuatan) atau Schwarzschild (tidak berputar, tidak bermuatan). Pengamatan gelombang gravitasi presisi tinggi baru-baru ini dari penggabungan lubang hitam biner (misalnya, peristiwa yang dianalisis pada tahun 2025, termasuk GW250114) telah secara ketat menguji dan mengkonfirmasi sifat Kerr dari sisa-sisa pasca-merger, bersama dengan teorema luas luas Hawking: total luas cakrawala A = 4π(r₊² + a²) tidak dapat berkurang dari waktu ke waktu, bahkan selama penggabungan, dengan luas permukaan meningkat seperti yang diprediksi (ΔA ≥ 0). Cakrawala peristiwa itu sendiri tetap terputus secara kausal dari pengamat eksternal karena pergeseran merah gravitasi tak terbatas; Radiasi elektromagnetik yang dipancarkan di dekat atau di dalam ke r = r₊ (r₊ = M + √(M² - a²) dalam satuan geometris) ditekan secara eksponensial. Oleh karena itu, pencitraan langsung tidak mungkin; sebaliknya, pengamatan menangkap emisi dari materi di sekitarnya:Cakram akresi — aliran plasma tipis atau tebal secara geometris yang berputar ke dalam, dipanaskan hingga ~10⁶–10⁹ K dengan disipasi kental dan koneksi ulang magnetik, menghasilkan radiasi termal dan non-termal melintasi sinar-X ke pita radio. Cincin foton — foton yang tidak stabil mengorbit pada ~1,5 r₊ (untuk Schwarzschild) menciptakan cincin asimetris yang terang melalui lensa gravitasi emisi cakram dari sisi jauh. Jet relativistik — diluncurkan oleh proses Blandford-Znajek atau ekstraksi magnetohidrodinamik energi rotasi, sering memperluas parsec ke megaparsec. Teleskop Event Horizon (EHT) telah mencitrakan cincin bayangan dan foton M87* (2019, disempurnakan dalam kampanye berikutnya) dan Sgr A* (2022, dengan studi polarisasi dan variabilitas yang sedang berlangsung hingga 2025–2026), memberikan tes langsung gravitasi medan kuat, penyeretan bingkai (efek Lense–Thirring), dan topologi medan magnet di dekat cakrawala. Kemajuan terbaru (2025–2026) meliputi:Konfirmasi peningkatan area Hawking dalam dering merger. Spektroskopi XRISM mengungkapkan garis besi yang melengkung dan didominasi pantulan yang menunjukkan putaran mendekati maksimal (≈ 0,998) dalam sistem yang berputar cepat. Penemuan JWST lubang hitam supermasif (SMBH) yang terlalu masif pada z > 8 (misalnya, dalam "titik-titik merah kecil" dan quasar awal), dengan massa ≳ 10⁸ M_⊙ dalam ~500 Myr setelah Big Bang, menantang pertumbuhan standar Eddington yang terbatas dan mendukung benih yang berat/runtuh langsung atau fase super-Eddington/hiper-akresi. Lubang hitam bermassa bintang (∼3–100 M_⊙) terbentuk terutama dari keruntuhan inti pada bintang masif (M ≳ 20–30 M_⊙), sedangkan varian massa menengah (10²–10⁵ M_⊙) dan supermasif (10⁶–10¹⁰ M_⊙) kemungkinan muncul melalui penggabungan hierarkis, akresi gas, dan mekanisme benih di alam semesta awal.