Ett svart hål är, enligt den allmänna relativitetsteorinen koncentration av massa med ett så starkt gravitationsfält att ingenting, inte ens ljuskan övervinna kroppens gravitation. Materia eller ljus som kommer in vad tros finnas i svarta hål det svarta hålets händelsehorisont förblir där och kan aldrig komma ut igen, förutom eventuellt oerhört långsamt i form av Hawkingstrålning. Man kan inte heller få en reflektion eller spegelbild genom att belysa det med en ljuskälla och inte få någon information om materia som försvunnit in i hålet. Svarta hål upptäcktes först som en möjlig lösning till den allmänna relativitetsteorins ekvationer och var först en rent teoretisk konstruktion. Numera har man genom astronomiska observationer observerat svarta hål i universum genom deras effekter på omkringliggande materia. Det första säkra beviset på att svarta hål existerar publicerades när forskare lyckades upptäcka gravitationsvågor från en kollision mellan två svarta hål som ska ha varit 29 respektive 36 gånger så massiva som solensmält samman 1,3 miljarder ljusår bort.
Aktiva galaxkärnor AGN upptäcktes redan på talet och har sedan dess intresserat forskare. Teorin är att dessa energirika källor återfinns i centrum av galaxer som får sin energi från ett supermassivt svart hål. Den gängse teorin går ut på att supermassiva svarta hål drar åt sig materia som gör att de växer, samtidigt som de producerar energirik strålning, som exempelvis gamma, röntgen och UV. Jetstrålar med energirik strålning skjuts ut vinkelrätt från ansamlingsskivan runt det svarta hålet och kan vara tusentals ljusår långa. Energin avtar med tiden, samtidigt som materialet expanderar och kyls av.