Et sort hull utgjør et område av romtiden hvor gravitasjonskollaps har utviklet seg i en slik grad at en hendelseshorisont dannes—en null hyperflate som markerer den kausale grensen utenfor hvilken flukthastigheten er lik eller overstiger lysets hastighet i vakuum, c ≈ 2,99792458 × 10⁸ m s⁻¹. Innenfor denne grensen ender alle fremtidsrettede tidslignende og null-geodeter ved en sentral singularitet (i de idealiserte Schwarzschild- eller Kerr-geometriene), hvor romtidens krumning blir uendelig og klassisk generell relativitet bryter sammen. Ifølge no-hair-teoremet (støttet av unikhetsresultater for stasjonære, aksesymmetriske, elektrovakuumløsninger av Einsteins feltligninger), er astrofysiske sorte hull fullt ut karakterisert av bare tre parametere i Kerr–Newman-familien: Masse M Spesifikt vinkelmoment a = J/M (der J er vinkelmoment) Elektrisk ladning Q (vanligvis neglisjerbar i astrofysiske sammenhenger, Q ≈ 0) Dermed er observerte sorte hull i praksis Kerr (roterende, uladet) eller Schwarzschild (ikke-roterende, uladet) objekter. Nylige høypresisjonsobservasjoner av gravitasjonsbølger av binære sammenslåinger av sorte hull (f.eks. hendelser analysert i 2025, inkludert GW250114) har grundig testet og bekreftet Kerr-naturen til rester etter sammenslåing, sammen med Hawkings arealteorem: det totale horisontarealet A = 4π(r₊² + a²) kan ikke avta over tid, selv under sammenslåinger, med overflatearealet som forutsagt (ΔA ≥ 0). Selve hendelseshorisonten forblir kausalt frakoblet eksterne observatører på grunn av uendelig gravitasjonsrødforskyvning; Elektromagnetisk stråling som sendes ut nær eller innenfor R = R₊ (R₊ = M + √(M² - a²) i geometriske enheter) undertrykkes eksponentielt. Direkte bildediagnostikk er derfor umulig; i stedet fanger observasjoner opp emisjon fra materie i umiddelbar nærhet: Akkresjonsskiver — geometrisk tynne eller tykke strømmer av plasma som spiraler innover, oppvarmet til ~10⁶–10⁹ K ved viskøs dissipasjon og magnetisk rekonneksjon, og produserer termisk og ikke-termisk stråling over røntgen-til-radiobånd. Fotonringen — ustabile fotonbaner ved ~1,5 r₊ (for Schwarzschild) skaper en lys, asymmetrisk ring ved hjelp av gravitasjonslinsing av skiveemisjon fra baksiden. Relativistiske jets — utløst av Blandford–Znajek-prosesser eller magnetohydrodynamisk utvinning av rotasjonsenergi, ofte utvidet parsec til megaparsec. Event Horizon Telescope (EHT) har fotografert skygge- og fotonringen til M87* (2019, forbedret i påfølgende kampanjer) og Sgr A* (2022, med pågående polariserings- og variasjonsstudier gjennom 2025–2026), og levert direkte tester av sterkfeltgravitasjon, bildedragning (Lense–Thirring-effekt) og magnetfelttopologi nær horisonten. Nylige fremskritt (2025–2026) inkluderer: Bekreftelse på Hawkings arealøkning i merger ringdowns. XRISM-spektroskopi avdekker forvridde, refleksjonsdominerte jernlinjer som indikerer nær maksimal spinn (en ≈ 0,998) i raskt roterende systemer. JWST-funn av overmassive supermassive sorte hull (SMBH) ved z > 8 (f.eks. i «små røde prikker» og tidlige kvasarer), med masser ≳ 10⁸ M_⊙ innenfor ~500 myr etter Big Bang, noe som utfordrer standard Eddington-begrenset vekst og favoriserer tunge/direkte-kollaps-frø eller super-Eddington/hyper-akkresjonsfaser. Stjernemasse-sorte hull (∼3–100 M_⊙) dannes hovedsakelig fra kjernekollaps i massive stjerner (M ≳ 20–30 M_⊙), mens mellommassevarianter (10²–10⁵ M_⊙) og supermassive (10⁶–10¹⁰ M_⊙) varianter sannsynligvis oppstår gjennom hierarkiske sammenslåinger, gassakkresjon og frømekanismer i det tidlige universet.