Ett svart hål utgör ett område i rumtiden där gravitationell kollaps har skett så långt att en händelsehorisont bildas—en noll hypersurface som markerar den kausala gränsen bortom vilken flykthastigheten är lika med eller överstiger ljusets hastighet i vakuum, ca ≈ 2,99792458 × 10⁸ m s⁻¹. Inom denna gräns slutar alla framtidsriktade tidslika och null-geodetiska områden vid en central singularitet (i de idealiserade Schwarzschild- eller Kerr-geometrierna), där rumtidskrökningen blir oändlig och klassisk allmän relativitet bryter ner. Enligt no-hair-satsen (stödd av unikhetsresultat för stationära, axisymmetriska, elektrovakuumlösningar av Einsteins fältekvationer) karakteriseras astrofysiska svarta hål fullt ut av endast tre parametrar i Kerr–Newman-familjen: Massa M Specifikt rörelsemängdsmoment a = J/M (där J är rörelsemängdsmoment) Elektrisk laddning Q (vanligtvis försumbar i astrofysiska sammanhang, Q ≈ 0) Således är observerade svarta hål i praktiken Kerr (roterande, oladdade) eller Schwarzschild (icke-roterande, oladdade) objekt. Nyligen högprecisionsobservationer av gravitationsvågsobservationer av binära svarta hål-sammanslagningar (t.ex. händelser analyserade 2025, inklusive GW250114) har rigoröst testat och bekräftat Kerr-naturen hos rester efter sammanslagning, tillsammans med Hawkings areasats: den totala horisontarean A = 4π(r₊² + a²) kan inte minska över tid, inte ens under sammanslagningar, med ytan som ökar enligt förutsägelse (ΔA ≥ 0). Händelsehorisonten i sig är kausalt frånkopplad från yttre observatörer på grund av oändlig gravitationell rödförskjutning; Elektromagnetisk strålning som avges nära eller inuti R = R₊ (R₊ = M + √(M² - a²) i geometriska enheter) undertrycks exponentiellt. Direkt bildavbildning är därför omöjlig; istället fångar observationer emission från materia i omedelbar närhet: Ackretionsskivor — geometriskt tunna eller tjocka plasmaflöden som spiralar inåt, uppvärmda till ~10⁶–10⁹ K genom viskös dissipation och magnetisk rekonnexion, vilket producerar termisk och icke-termisk strålning över röntgen- till radioband. Fotonringen — instabila fotonbanor vid ~1,5 r₊ (för Schwarzschild) skapar en ljusstark, asymmetrisk ring genom gravitationslinsning av skivemission från bortre sidan. Relativistiska jetstrålar — utskjuts av Blandford–Znajek-processer eller magnetohydrodynamisk extraktion av rotationsenergi, ofta utvidgade parsec till megaparsec. Event Horizon Telescope (EHT) har fotograferat skugg- och fotonringen av M87* (2019, förfinad i efterföljande kampanjer) och Sgr A* (2022, med pågående polarisations- och variabilitetsstudier fram till 2025–2026), och tillhandahållit direkta tester av starkfältsgravitation, bilddragning (Lense–Thirring-effekt) och magnetfältstopologi nära horisonten. Senaste framsteg (2025–2026) inkluderar: Bekräftelse av Hawkings areaökning i merger ringdowns. XRISM-spektroskopi avslöjar förvrängda, reflektionsdominerade järnlinjer som indikerar nästan maximal spinn (en ≈ 0,998) i snabbt roterande system. JWST-upptäckter av övermassiva supermassiva svarta hål (SMBH) vid z > 8 (t.ex. i "små röda prickar" och tidiga kvasarer), med massor ≳ 10⁸ M_⊙ inom ~500 myr efter Big Bang, vilket utmanar standard Eddington-begränsad tillväxt och gynnar tunga/direktkollapsfrön eller super-Eddington/hyperackretionsfaser. Stjärnmassiga svarta hål (∼3–100 M_⊙) bildas främst vid kärnkollaps i massiva stjärnor (M ≳ 20–30 M_⊙), medan mellanmassiga (10²–10⁵ M_⊙) och supermassiva (10⁶–10¹⁰ M_⊙) varianter sannolikt uppstår genom hierarkiska sammanslagningar, gasackretion och frömekanismer i det tidiga universum.