سیاهچاله ها مناطقی از فضا می باشند که نیروی گرانش در آنجا به قدری زیاداست که هیچ چیز نمی تواند از آن منطقه بگریزد. سیاهچاله ها قابل رویتنیستند و در واقع نامرئیند زیرا حتی نور نیز در دام آنها گرفتار می شود.تشریح بنیادی سیاهچاله ها بر اساس معادلات موجود درتئوری نسبیت عام آلبرتاینیشتین مطرح شد. این تئوری در سال 1916 منتشر گردید. خصوصیات سیاهچالهها نیروی گرانش نزدیک یک سیاهچاله بسیار قوی است چرا که همه ذرات سیاهچالهدر یک نقطه در مرکزآن متمرکز شده اند. فیزیکدانان به این نقطه، نقطه تمرکز(singularity) می گویند و بر این باورند که اندازه آن از هسته یک اتم نیزکوچک تر است. به سطح یک سیاهچاله افق رویداد می گویند. این سطح یک سطحمعمولی قابل دیدن یا لمس کردن نیست. در افق رویداد، کشش نیروی گرانشبینهایت قدرتمند است. یک شی در این منطقه تنها برای یک آن می تواند حضورداشته باشد و سپس در ذرات نورغرق شده و فرو می رود. ستاره شناسان برایتعیین اندازه یک سیاهچاله شعاع افق رویداد را اندازه می گیرند. شعاع یکسیاهچاله بر حسب کیلومتر برابر است با سه برابر جرم خورشیدی اجرام موجوددر سیاهچاله. جرم خورشید برابر است با یک جرم خورشیدی. هیچ سیاهچاله ای بهطور دقیق هنوز کشف نشده. دانشمندان برای اثبات این که یک جرم فشرده یکسیاهچاله است بایستی اثراتی را اندازه گیری کنند که تنها یک سیاهچاله قادربه اعمال و ایجاد آنها می باشد. انحنای شدید موج نور و کند شدن بیش از حدزمان می توانند دو نمونه از آثار وجود یک سیاهچاله باشند. اما ستارهشناسان اجرام فشرده ای را پیدا کرده اند که با کمی تردید می توان آنها راسیاهچاله فرض نمود و ادامه این مقاله نیز بر اساس این یافته ها می باشد.تشکیل سیاهچاله ها طبق نظریه نسبیت عام، یک سیاهچاله زمانی ایجاد می شودکه یک ستاره سنگین سوخت هسته ای خود را به اتمام می رساند و پس از آن توسطنیروی گرانش خودش فشرده می گردد. تا هنگامیکه ستاره در حال مصرف سوخت میباشد، انرﮊی ناشی از آن تعادل ستاره را در برابر نیروی گرانش حفظ می کند.پس از اتمام سوخت ستاره دیگر قادر به تحمل وزن خود نیست در نتیجه مرکزستاره دچار فروریختگی می شود. اگر جرم مرکز ستاره بیش از سه برابر جرمخورشید باشد، ظرف کمتر از یک ثانیه درون نقطه تمرکز فرو می ریزد. سیاهچالههای کهکشانی اغلب ستاره شناسان بر این باورند که کهکشان راه شیری— کهکشانیکه منظومه شمسی ما در آن قرار گرفته – شامل میلیونها سیاهچاله است.دانشمندان تعدادی از آنها را در راه شیری پیدا کرده اند. این اجرام درستاره های دوتایی که اشعه ایکس صادر می کنند می باشند. یک ستاره دوتایی،یک جفت ستاره اند که دور یکدیگر می چرخند. در یک ستاره دوتایی که شامل یکسیاهچاله و یک ستاره معمولی است، ستاره در فاصله نزدیکی از سیاهچاله درگردش است. در نتیجه، سیاهچاله گازهای ستاره را به شدت به درون خود فرو میبرد. سایش و اصطکاک اتم های موجود در این گازها در منطقه افق رویداد دمایگازها را به چندین میلیون درجه می رساند. به دنبال آن، انرﮊی به صورت اشعهایکس از این گازها متشعشع می گردد. ستاره شناسان این تشعشعات را بااستفاده از تلسکوپ اشعه ایکس تشخیص می دهند. ستاره شناسان بر اساس دو دلیلمی پذیرند که یک ستاره دوتایی شامل سیاهچاله می باشد: 1- هر دوتایی که یکمنبع شدید و متغیر از اشعه ایکس است. وجود این اشعه ها اثبات کننده وجودیک ستاره فشرده است. این ستاره فشرده ممکن است یک سیاهچاله و یا جرمی بافشردگی کمتر یعنی ستاره نوترونی باشد. 2- یک ستاره مرئی با چنان سرعتی درمدار خود در گردش است که تنها یک جرم با سه برابر جرم خورشید ممکن استعامل این سرعت باشد. سیاهچاله های عظیم الجثه دانشمندان بر این باورند کههمه کهکشانها دارای یک سیاهچاله عظیم الجثه در مرکز خود می باشند. گمان میرود جرم هریک از این سیاهچاله ها بین یک میلیون تا یک بیلیون جرم خورشیدیباشد. ستاره شناسان به اینکه این سیاهچاله ها بیلیونها سال پیش در اثرگازهای متمرکز شده در مرکز کهکشانها تولید شده باشند مظنون می باشند.دلایلی قطعی وجود یک سیاهچاله عظیم الجثه در مرکز کهکشان راه شیری رااثبات میکنند . ستاره شناسان بر این باورند که این سیاهچاله یک منبع عظیماز امواج رادیویی به نام سگیتاریوس آ (Sagittarius A* (SgrA*)) می باشد.مهمترین دلیل برای اینکه ثابت نماید SgrA یک سیاهچاله عظیم الجثه است،سرعت حرکت ستاره ها به دور آن است. سریعترین ستاره که تا به حال در کهکشانراه شیری مشاهده شده هر 2/15 سال یکبار به دور SgrA با سرعت 5000 کیلومتر(3100 مایل) در ثانیه گردش می نماید. حرکت این ستاره، ستاره شناسان رامتقاعد می کند که شئ سنگینی چندین میلیون برابر جرم خورشید در مرکز مداراین ستاره وجود دارد. تنها جرم شناخته شده که می تواند به این سنگینی باشدو در مرکز مدار این ستاره قرار بگیرد یک سیاهچاله است.