Pada akhir riwayatnya, bintang akan mengalami peristiwa menarik yang menandai awal kehidupan suatu objek baru. Objek baru tersebut merupakan hasil keruntuhan gravitasi, umumnya memiliki struktur fisis yang mantap; bisa berupa bintang katai putih atau bintang neutron.
Apakah sebuah bintang berakhir sebagai bintang katai putih atau bintang neutron sangat bergantung pada massa pusat bintang awal. Artinya bintang katai putih dan bintang neutron memiliki batas massa maksimum.
Lalu apa yang terjadi ketika bintang neutron, sebagai objek dengan batas massa maksimum lebih besar dari bintang katai putih, mengalami pertambahan materi yang amat siginfikan akibat keberadaan materi sisa yang ada di sekitarnya? Bagaimanakah nasib akhir dari objek masif dengan massa yang jauh lebih besar dari massa maksimum yang mampu ditopang oleh bintang neutron? Jawabannya, menurut teori relativitas umum, tidak ada yang mampu menghentikan keruntuhan bintang.
Keruntuhan dahsyat ini membuat medan gravitasi di sekitar objek menjadi semakin kuat, sampai akhirnya tidak ada benda yang dapat keluar dari dari medan gravitasi di sekitar bintang. Objek baru yang memiliki medan gravitasi sangat kuat ini disebut lubang hitam.
Lubang hitam dipahami sebagai suatu kawasan yang tidak memiliki kemungkinan untuk berkomunikasi dengan kawasan di luarnya. Batas kawasan ini dikenal sebagai horizon peristiwa. Lubang hitam adalah perwujudan dari singularitas.
Pada awal bad ke-19 Laplace mengisyaratkan sebuah benda imajiner bermassa besar namun berjari-jari kecil yang dapat menahan laju cahaya. Sayang, ide ini tidak banyak dilirik oleh ilmuwan pada masa itu.
Dua abad kemudian Einstein mengajukan teori Relativitas Umum. Adalah Karl Schwarzchild yang menurunkan solusi relativitas umum untuk medan gravitasi di sekitar bola bermassa. Schwarzchild segera mengirimkan solusi tersebut kepada Einstein. Solusi Schwarzchild inilah yang memulai awal pergumulan ilmuwan dengan lubang hitam.
Chandrasekhar, pada tahun 1930, adalah orang pertama yang menemukan batas atas suatu massa dengan keadaaan terdegenaerasi (batas bagi bintang katai putih). Kemudian dosen dari Chandrasekhar, yaitu Eddington, merasa tidak nyaman dengan batas atas yang diberikan oleh Chandrasekhar. Jika batas atas ini benar maka bintang masif akan terus mengeluarkan radiasi sambil berkontraksi hingga akhirnya membentuk objek yang sangat mampat. Eddington berpendapat bahwa hukum alam akan menolak keberadaan benda aneh yang amat mampat ini, dan kesimpulan dari teori Chandrasekhar dianggap absurd oleh Eddington.
Pada 1939, Oppenheinmer dan Snyder menghidupkan kembali diskusi tentang keruntuhan bola homogen bermassa dalam kerangka relativitas umum. Mereka menemukan bola tersebut terputus komunikasinya ke seluruh semesta. Hingga pertengahan tahun 1960-an batas Chandrasekhar, beserta implikasi relativitas umum atas objek luaran bagi objek dengan massa lebih besar, diabaikan oleh ilmuwan.
Penemuan quasar pada tahun 1963, pulsar pada 1968, dan sumber sinar-X mampat pada 1962 memotivasi ilmuwan untuk secara intensif menggali lebih dalam perihal lubang hitam.
Penamaan lubang hitam diinisiasi oleh J. A. Wheeler pada tahun 1968.
Hingga awal abad ke-21 teori mengenai lubang hitam semakin kukuh. Yang tersisa adalah upaya ilmuwan untuk "membuktian" keberadaan lubang hitam. Lubang hitam tidak dapat kita lihat secara langsung melainkan dengan cara tidak langsung. Lubang hitam berinteraksi cukup intensif dengan objek/materi disekitarnya. Efek dari interaksi inilah yang kemudian kita manfaatkan sebagai petunjuk keberadaan lubang hitam. Jika lubang hitam tersebut mandiri maka kita berharap ada materi yang jatuh ke lubang hitam sehingga materi yang jatuh tersebut mampu memancarkan gelombang elektromagnet sebelum jatuh ke horizon peristiwa.
Cygnus X-1 diyakini oleh sebagian ilmuwan sebagai lubang hitam. Periode detak Cygnus X-1 yang sangat singkat, sekitar 0.001detik, menggiring ilmuwan pada kesimpulan ini. Namun ilmuwan masih harus bergulat dengan teori astrofisika yang rumit agar teori mereka bisa semakin teguh. Cygnus X-1 bukan satu-satunya kandidat lubang hitam, masih banyak kandidat yang lain. Dengan peralatan baru yang semakin canggih, astronom masih berharap untuk membuktikan keberadaan lubang hitam.
Aktivitas galaksi berinti aktif (active galactic nuclei) dapat dijelaskan jika melibatkan teori lubang hitam supermasif. Lubang hitam supermasif memiliki massa yang amat besar, mencapai milyaran massa matahari. Penyusunan teori pembentukan lubang hitam supermasif di pusat galaksi belum selesai. Sekiranya teori ini masih akan terus menjadi wacana penting dalam ilmu astrofisika.
Lubang hitam tidak luput dari kisah-kisah mengerikan. Diantaranya lubang hitam sering dianggap bersembunyi di kegelapan ruang dan menerkam benda tak berdaya yang melintas didekatnya. Teori ini sesungguhnya terlalu didramatisir. Tentu saja lubang hitam bukan objek jahat yang memiliki kekuatan destruktif. Lubang hitam hanyalah benda astrofisika "biasa" yang mematuhi hukum-hukum fisika.
Seandainya matahari tiba-tiba berubah menjadi lubang hitam maka orbit bumi tidak akan berubah. Tentu saja! Karena lubang hitam ini memiliki massa yang sama dengan massa matahari. Lagi pula matahari tidak akan pernah berubah menjadi lubang hitam kok.
