الثَّقْب الأَسْوَدُ اسم يُطلق عادةً في الفيزياء الفلكية على نجم قد اندثر وأصبح غير مرئي. وللثقب الأسود جاذبية قوية بدرجة تمنع انفلات أي شئ يمر قريبًا من سطحه. ولا يمكن رؤية الثقوب السوداء لأنها تجذب الضوء. وللثقوب السَّوْداء جاذبية قوية لأنها تحتوي على كمية ضخمة من المادة التي حصِرت في مساحة بالغة الصغر. فإذا كان من الممكن أن تضغط الكرة الأرضية لتصبح ثقبًا أسود فستكون بحجم بِلية صغيرة. ويعتقد معظم علماء الفلك أن مجرة درب اللبانة تحتوي على ملايين الثقوب السوداء.


التكوين. يعتقد العلماء أن الثقب الأسود يتكون عندما يفقد النجم الضخم المحروقات الذرية وتسحقها قوة جذبها الخاصة. وعندما يشعل النجم الوقود يحدث دفعًا إلى الخارج يقاوم الجذب الداخلي. وعندما لا يبقى وقود ينخفض الضغط الداخلي، ولا يتحمل النجم وزنه الهائل، فتُقذف طبقاته الخارجية في انفجار ضخم. وفي الوقت نفسه، ينهار الجزء المركزي منه.ويمكن أن تُحوِّل الجاذبية قُطره الذي يبلغ 15,000 كم إلى 15كم فقط في ثانية واحدة.

يتحول عدد قليل جدًا من النجوم إلى ثقوب سوداء عند أفولها. وتنهار معظم النجوم الضخمة لتصبح نجوم نيوترون، وهي نجوم كثيفة تتكون بالكامل تقريبًا من النيوترون. انظر: نجمة النيوترون. ويؤكد العلماء أن نجوم النيوترون تتكون بالانهيار. ولكنهم يظنون أن الثقب الأسود يتكون بالطريقة نفسها إذا كان الجزء المحترق من مركز النجمة يساوي على أقل تقدير ثلاث مرات حجم الشمس.


الدليل على وجود الثقوب السوداء. تقوم فكرة الثقب الأسود على نظرية الجاذبية للفيزيائي ألبرت أينشتاين المعروفة بالنسبيَّة العامة. وتقول نظرية أينشتاين: إنّ الثقب الأسود الذي يتكون بفعل انهيار نجم يكون أصغر من الشمس بحوالي 10IMG,000 مرة، وليس له أي معالم تقريبًا. ولهذا فإنه من الصعب جدًا أن يُحدَّد الثقب الأسود بكثير من الدقة.

يجد الفلكيون فرصة طيبة في العثور على الثقب الأسود في نظام النجم الثنائي الذي يطلق الأشعة السينية. وفي مثل هذا النظام يدور الثقب الأسود، والنجم العادي الذي يُمكن رؤيته عن قرب حول مركز جاذبية مشترك، بحيث يسلب الثقب الأسود الغاز من النجم العادي. ويسقط الغاز بقوة نحو الثقب الأسود ويسخن بالاحتكاك بين ذرات الغاز، وترتفع درجة الحرارة خارج الثقب الأسود مباشرة إلى عشرات الملايين من الدرجات. وتنطلق الطاقة من الغاز في هيئة أشعة سينية يُمكن رؤيتها بمنظار أشعة سينية. ويتوقع الفلكيون أن تتحول ثلاثة نجوم ثنائية إلى ثقوب سوداء.