Azt mondják, a tények néha különösebbek a képzelet szüleményeinél. Sehol másutt nem olyan igaz ez, mint a fekete lyukak esetében.
A fekete lyukak furcsábbak bárminél, amit csak a sci-fi írók elképzeltek, mégis szilárd, tudomános tényeken alapulnak.
A csillagok egész életük során a gravitációs összeomlás ellen küzdenek. Hatalmas tömegük folytán gázanyaguk folymatosan a középpontjuk felé törekszik, ám ahelyett, hogy összeomlanának, az atomok összeütköznek és egyesülnek a csillag magjában, ami hatalmas mennyiségű energiát szabadít fel. Az ebből származó sugárzás és gáznyomás ellenáll a gravitációnak, így fenntartható a hatalmas, ragyogó gázgömb.
A csillagok öregedésével egyre több atom fuzionált már, egyre nehezebb elemeket létrehozva, míg végül kifogy az üzemanyaguk.
A kifelé ható nyomás csökkenésével az egyensúly felborul a gravitáció javára, a csillag összeomlásba kezd. A kisebb, Naphoz hasonló tömegű csillagok nem omlanak teljesen össze, ert bennük a taszítóerők ellenállnak a gravitációnak. Ekkor a csilllagból egy pislákoló fehér törpe marad vissza. A Napnál tönn mint 1,4-szer nagyobb tömegű fehér törpében ez a taszítóerő már nem elég, így az összeomlás folytatódik és sűrű neutroncsillag vagy fekete lyuk keletkezik.
Létezésüket az általános relativitáselmélet jósolta meg. Fekete lyuk keletkezik akkor, ha egy véges tömeg a gravitációs összeomlásnak nevezett folyamat során egy kritikus értéknél kisebb térfogatba tömörül össze. Ekkor az anyag összehúzódását okozó gravitációs erő minden más anyagi erőnél nagyobb lesz, s az anyag egyetlen pontba húzódik össze. Ebben a pontban az általános relativitáselmélet szerint bizonyos fizikai mennyiségek (sűrűség, téridőgörbület) végtelenné válnak.
Részei

Szingularitás
Az eseményhorizont mögött láthatatlanul bújik meg a fekete lyuk szíve, ahol az anyag egyetlen pontba omlik össze. Az ismert fizika ebben a pontban nem működik, a tér és idő megszűnik létezni.
Eseményhorizont
Az eseményhorizont az a határfelület, amelyen túlról már biztosan nincs visszatérés. A fekete lyuk gravitációs vonzásának elhagyásához szükséges szökési sebesség itt meghaladja a fénysebességet.
Relativisztikus Jet - anyagkilövellések
A mágneses tér a hatalmas gravitáció elől a forgó korong pólusai felé térítik el a részecskék egy részét, amelyek ott jeteket alkotva fényes sugárzás kíséretében, nagy sebességgel lökődnek ki.
Akkréciós korong
A fekete lyuk az anyagot maga körül egy korongban ejti csapdába, amiben befelé, az eseményhorizonthoz közeledve egyre nagyobb a keringési sebesség. A csapdába esett részecskék súrlódnak egymáson és emiatt fényes sugárzást bocsátanak ki.
Mágneses erővonalak
Az akkréciós korong forgása miatt a benne húzódó mágneses erővonalak felcsavarodnak és a korong körül egy fánk alakú mágneses tér alakul ki.