Um buraco negro constitui uma região do espaço-tempo onde o colapso gravitacional progrediu a tal ponto que uma superfície de evento se forma—uma hipersuperfície nula que marca o limite causal além do qual a velocidade de escape é igual ou excede a velocidade da luz no vácuo, c ≈ 2.99792458 × 10⁸ m s⁻¹. Dentro deste limite, todas as geodésicas temporais e nulas direcionadas para o futuro terminam em uma singularidade central (nas geometrias idealizadas de Schwarzschild ou Kerr), onde a curvatura do espaço-tempo se torna infinita e a relatividade geral clássica entra em colapso. De acordo com o teorema da ausência de cabelo (apoiado por resultados de unicidade para soluções estacionárias, axisimétricas e eletrovácuo das equações de campo de Einstein), buracos negros astrofísicos são totalmente caracterizados por apenas três parâmetros na família Kerr–Newman: Massa M Momento angular específico a = J/M (onde J é o momento angular) Carga elétrica Q (tipicamente negligenciável em contextos astrofísicos, Q ≈ 0) Assim, os buracos negros observados são efetivamente objetos de Kerr (rotativos, descarregados) ou Schwarzschild (não rotativos, descarregados). Observações recentes de ondas gravitacionais de alta precisão de fusões de buracos negros binários (por exemplo, eventos analisados em 2025, incluindo GW250114) testaram rigorosamente e confirmaram a natureza Kerr dos remanescentes pós-fusão, juntamente com o teorema da área de Hawking: a área total do horizonte A = 4π(r₊² + a²) não pode diminuir ao longo do tempo, mesmo durante fusões, com a área da superfície aumentando conforme previsto (ΔA ≥ 0). O horizonte de eventos em si permanece causalmente desconectado de observadores externos devido ao redshift gravitacional infinito; a radiação eletromagnética emitida perto ou interior a r = r₊ (r₊ = M + √(M² - a²) em unidades geométricas) é exponencialmente suprimida. A imagem direta é, portanto, impossível; em vez disso, as observações capturam a emissão de matéria nas proximidades imediatas: Discos de acreção — fluxos de plasma geometricamente finos ou grossos espiralando para dentro, aquecidos a ~10⁶–10⁹ K por dissipação viscosa e reconexão magnética, produzindo radiação térmica e não térmica em bandas de raios-X a rádio. Anel de fótons — órbitas de fótons instáveis a ~1.5 r₊ (para Schwarzschild) criam um anel brilhante e assimétrico via lente gravitacional da emissão do disco do lado oposto. Jatos relativísticos — lançados por processos de Blandford–Znajek ou extração magnetohidrodinâmica de energia rotacional, frequentemente se estendendo de parsecs a megaparsecs. O Telescópio do Horizonte de Eventos (EHT) capturou a sombra e o anel de fótons de M87* (2019, refinado em campanhas subsequentes) e Sgr A* (2022, com estudos de polarização e variabilidade em andamento até 2025–2026), fornecendo testes diretos da gravidade em campo forte, arrasto de quadro (efeito Lense–Thirring) e topologia do campo magnético próximo ao horizonte. Avanços recentes (2025–2026) incluem: Confirmação do aumento da área de Hawking em anéis de fusão. Espectroscopia XRISM revelando linhas de ferro dominadas por reflexão e distorcidas indicativas de rotação quase máxima (a ≈ 0.998) em sistemas de rotação rápida. Descobertas do JWST de buracos negros supermassivos excessivamente massivos (SMBHs) em z > 8 (por exemplo, em "pequenos pontos vermelhos" e quasares primordiais), com massas ≳ 10⁸ M_⊙ dentro de ~500 Myr após o Big Bang, desafiando o crescimento limitado por Eddington padrão e favorecendo sementes de colapso pesado/direto ou fases de super-Eddington/hiper-acumulação. Buracos negros de massa estelar (∼3–100 M_⊙) se formam principalmente a partir do colapso do núcleo em estrelas massivas (M ≳ 20–30 M_⊙), enquanto variantes de massa intermediária (10²–10⁵ M_⊙) e supermassivas (10⁶–10¹⁰ M_⊙) provavelmente surgem por meio de fusões hierárquicas, acreção de gás e mecanismos de sementes no universo primitivo.