Czarna dziura to obszar czasoprzestrzeni, którego z uwagi na wpływ grawitacji, nic – łącznie ze światłem – nie może opuścić. Zgodnie z ogólną teorią względności, do jej powstania niezbędne jest nagromadzenie
dostatecznie dużej masy w odpowiednio małej objętości. Czarną dziurę otacza matematycznie zdefiniowana powierzchnia nazywana horyzontem zdarzeń, która wyznacza granicę bez powrotu. Nazywa się ją „czarną”, ponieważ pochłania całkowicie światło
trafiające w horyzont, nie odbijając niczego, zupełnie jak ciało doskonale czarne w termodynamice. Kwantowa teoria pola przewiduje, że czarne dziury emitują promieniowanie jak ciało doskonale czarne o niezerowej temperaturze. Temperatura ta
jest odwrotnie proporcjonalna do masy czarnej dziury, co sprawia, że bardzo trudno je zaobserwować w wypadku czarnych dziur o masie gwiazdowej bądź większych.
Czarne dziury o masie gwiazdowej formują się w wyniku zapadania grawitacyjnego bardzo masywnych gwiazd pod koniec ich życia. Inną kategorią są supermasywne czarne dziury o masach przekraczających miliony mas Słońca.
Podejrzewa się, że takie czarne dziury znajdują się w centrach większości galaktyk, w szczególności istnieją przekonujące dowody na istnienie czarnej dziury o masie około 4 milionów mas Słońca w centrum Drogi
Mlecznej. Wyróżnia się też czarne dziury o masie pośredniej między gwiazdowymi i supermasywnymi, a najcięższe czarne dziury nazywane są niekiedy ultramasywnymi.
10 kwietnia grupa naukowców z międzynarodowej organizacji Event Horizon Telescope Collaboration opublikowała pierwszą w historii fotografię supermasywnej czarnej dziury. Chociaż obraz był niewyraźny, okazał się kamieniem milowym w badaniach
przestrzeni kosmicznej.
Na zdjęciu widać supermasywną czarną dziurę (a tak naprawdę – jej cień) znajdującą się w centrum galaktyki M87 (Panna A). Na podstawie dotychczasowych obserwacji naukowcy uznają, że M87 znajduje się ok. 55 mln lat
świetlnych od Ziemi.
Dotychczas w zrozumieniu działania czarnych dziur pomagały nam symulacje i modele przygotowywane przez naukowców i artystów. Naukowcy nie są w stanie zobaczyć czarnej dziury samej w sobie, ale mogą zaobserwować
gwiazdy i chmury gazu wokół niej. Stąd znamy obraz czarnej kuli z otaczającą ją poświatą w kształcie jasnego półksiężyca.
Uczestnicy projektu EHT do obserwacji wykorzystali technikę nazywaną interferometrią wielkoobrazową (ang. Very Long Baseline Interferometry – VLBI), w której łączy się wiele teleskopów. Naukowcy korzystali z 11 obserwatoriów umieszczonych w
różnych miejscach na Ziemi. Dzięki temu stworzyli wirtualny radioteleskop wielkości Ziemi. Pozwala to odwzorować dokładne właściwości rozpraszania światła blokującego nam widok czarnej dziury.