Danach entsprechen die Bahnen der Körper, auf die keine weiteren Kräfte wirken, einer Geodäte, also der kürzesten Verbindungskurve zweier Punkte im gekrümmten Raum. Nach Einstein ist Gravitation also eine geometrische Eigenschaft der gekrümmten vierdimensionalen Raumzeit. Der Urknall, die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität, wird als Anfangssingularität bezeichnet. Diese ergibt sich formal, wenn man die Entwicklung des expandierenden Universums zeitlich rückwärts bis zum Urknall betrachtet. In der Anfangssingularität sind Raum und Zeit (noch) nicht vorhanden. Singularitäten, beispielsweise innerhalb eines normalen Schwarzen Lochs, sind von einer Grenzfläche, dem sogenannten Ereignishorizont umgeben. Außerhalb des Ereignishorizonts verhält sich ein Schwarzes Loch wie ein normaler Massenkörper und kann von anderen Himmelskörpern auf stabilen Bahnen umrundet werden. Die Anfangssingularität selbst hatte keinen Ereignishorizont und daher auch keinen sie umgebenden Außenraum. Jenseits des Ereignishorizonts kann weder Licht noch Materie dem Schwarzen Loch entkommen. Der Ereignishorizont wird in der Astronomie verwendet, um den schwarzen Löchern eine Masse (Größe) zuzuordnen. Der Radius des Ereignishorizonts wird bei statischen Schwarzen Löchern Schwarzschild-Radius genannt. Für jede Masse ab der Planck Masse (minimale Maßeinheit hinter der die bisher bekannten physikalischen Gesetze nicht mehr anwendbar sind) gibt es einen Schwarzschild-Radius: Wenn ein Objekt auf ein Kugelvolumen mit einem kleineren Radius als seinem Schwarzschild-Radius komprimiert wird, entsteht ein Schwarzes Loch. Für die Masse der Sonne beträgt der Schwarzschild-Radius 2.952 m und für die Erde 9 mm.

Bisher konnten zwei Arten von Schwarzen Löchern nachgewiesen werden:

• Supermassereiche Schwarze Löcher: Supermassereiche (auch supermassiv genannte) Schwarze Löcher können die millionen-bis milliardenfache Sonnenmasse haben und befinden sich vermutlich in den Zentren der meisten Galaxien. Wie sie entstanden sind und wie ihre Entstehung mit der Entwicklung der Galaxien zusammenhängt, ist Gegenstand aktueller Forschung. So wird hinter der starken Radioquelle Sagittarius A* (kurz Sgr A*) im Zentrum der Milchstraße ein supermassives Schwarzes Loch von 4,3 Millionen Sonnenmassen vermutet.
  
  

• Stellare Schwarze Löcher: Sie stellen den Endzustand der Entwicklung massereicher Sterne dar. Sterne, deren Anfangsmasse kleiner als acht Sonnenmassen ist, können nicht zu einem Schwarzen Loch werden. Sie beenden ihr Leben als vergleichsweise unspektakulär auskühlender Sternenrest (Weißer Zwerg). Sterne, deren Anfangsmasse acht Sonnenmassen übersteigt (etwa Blaue Riesen), durchlaufen am Ende ihres Lebens die höheren Stufen der Nukleosynthese bis zum Siliciumbrennen. Sie explodieren dann in einer Kernkollaps-Supernova, wobei der übrig bleibende Sternenrest zu einem Schwarzen Loch kollabiert, sofern er noch mehr als 2,5 Sonnenmassen besitzt (Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze). Ansonsten können Sterne bis zur fünfzehnfachen Sonnenmasse abhängig davon, wie viel Masse sie als Supernova verlieren, auch als Neutronenstern enden, wenn die verbleibende Masse zwischen 1,5 und 2,5 Sonnenmassen liegt. Neutronensterne können sich – beispielsweise als kompakter Begleiter in einem Röntgendoppelstern – durch die Akkretion weiterer Materie auch im Nachhinein noch zu Schwarzen Löchern entwickeln. Rekordhalter bei der Masse stellt aktuell das stellare Schwarze Loch in der Zwergengalaxie IC 10 im Sternbild Kassiopeia mit der 24- bis 33-fachen Sonnenmasse dar. Es ist Teil eines Doppelsternsystems. Das schwarze Loch wurde indirekt durch die in ihrer Stärke schwankende Röntgenstrahlung des begleitenden Sterns entdeckt, was ein Hinweis auf ein periodisch die Quelle verdeckendes Objekt sein kann. Berechnungen aus Daten des Satelliten Swift, sowie des Gemini-Teleskops auf Hawaii bestätigten die Vermutungen.

Anfang der 1970er Jahre stellte Stephen W. Hawking als Erster die Vermutung auf, neben den durch Supernovae entstandenen Schwarzen Löchern könnte es auch so genannte primordiale Schwarze Löcher geben. Das sind Schwarze Löcher, die sich bereits im Urknall in Raumbereichen gebildet haben, in denen die lokale Massen- und Energiedichte genügend hoch war (rechnet man die ständig abnehmende Materiedichte im Universum zurück, so findet man, dass sie in der ersten tausendstel Sekunde nach dem Urknall die Dichte des Atomkerns überstieg). Auch der Einfluss von Schwankungen der gleichmäßigen Dichteverteilung (siehe hierzu kosmische Hintergrundstrahlung) im frühen Universum war für die Bildung von primordialen Schwarzen Löchern ausschlaggebend, ebenso die beschleunigte Expansion während der Inflationsphase nach dem Urknall. Damals könnten sich kleine Schwarze Löcher mit einer Masse von etwa 1012 Kilogramm gebildet haben.  Hawkings Theorie zufolge soll es sogar Sterne geben, die ein schwarzes Loch in ihrem Zentrum beherbergen – die sogenannten „Hawking-Sterne. Bislang konnten solche Sterne nicht nachgewiesen werden. Aus seinen Überlegungen über kleine Schwarze Löcher folgerte Hawking im Jahre 1974 die Existenz der nach ihm benannten Hawking-Strahlung, dass also Schwarze Löcher Materie nicht nur schlucken, sondern auch wieder freisetzen können. Diejenigen Teilchen oder Antiteilchen, die dem Schwarzen Loch entkommen, bilden die Hawking-Strahlung. Sie ist thermischer Natur in der Art von Schwarzkörperstrahlung und mit einer bestimmten Temperatur verbunden, der sogenannten Hawking-Temperatur, die sich umgekehrt proportional zur Masse des Schwarzen Lochs verhält.

Bevor der britische Physiker Stephen Hawking 1975 die Existenz einer Strahlung aus schwarzen Löchern, (die sogenannte Hawking-Strahlung) vorhergesagt hatte, war die Wissenschaft davon ausgegangen, dass keinerlei Strahlung aus Schwarzen Löchern entkommen könne. Hawking stellte quantenmechanische Berechnungen an und fand, dass doch eine thermische Strahlung zu erwarten sei. Eine Möglichkeit, die Existenz der Strahlung experimentell zu verifizieren, ist nach dem derzeitigen Stand der Technik nicht in Sicht. Hawking hat seine Vorhersage aus Konzepten der Quantenfeldtheorie, der allgemeinen Relativitätstheorie sowie der Thermodynamik abgeleitet. Da eine Vereinheitlichung dieser Theorien bisher nicht gelungen ist, sind darauf basierende Vorhersagen unsicher. Mit der thermischen Strahlung verliert ein Schwarzes Loch Energie und damit Masse. Es „schrumpft“ also mit der Zeit. Was am „Ende seiner Lebenszeit“ mit einem Schwarzen Loch geschieht, bleibt vorerst ungeklärt, ein Geheimnis des Universums.  Die Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs ist so stark, dass ihm keine Materie, ja noch nicht einmal Licht entkommen kann. Auch die der Materie zugehörige Information wird unwiederbringlich zerstört. Der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs ist der „Point of no Return“. Nichts kann aus dem Inneren entkommen. Hawking hat aber gezeigt, dass diese sogenannte Mikroreversibilität, die sowohl in der klassischen Physik als auch in der Quantenmechanik gilt, bei Schwarzen Löchern nicht gegeben ist. Weil aus dem Inneren ihres Horizonts keinerlei Information zu entkommen vermag, sind Schwarze Löcher eine grundlegend neue Quelle von Irreversibilität in der Natur. Man kann die Mikroreversibilität nicht untergraben, ohne das Prinzip der Energieerhaltung zu verletzen. Doch durch diese Annahme von Hawking entsteht zwischen der Quantenmechanik und der allgemeinen Relativitätstheorie möglicherweise ein ernster Konflikt, der als Informationsparadoxon bekannt geworden ist.  Wenn etwas in ein Schwarzes Loch stürzt, ist es für immer verloren. Das gilt auch für die Information, die in den Eigenschaften der beteiligten Atome codiert ist. Wenn Information aber wirklich irreversibel verlorenginge, hätte die gesamte Quantenmechanik keine Gültigkeit mehr. Diese Theorie beschreibt das Verhalten von Teilchen auf sehr spezifische Weise: Es ist reversibel. Wenn ein Teilchen mit einem anderen in Wechselwirkung tritt – mag es absorbiert oder reflektiert werden oder gar in andere Teilchen zerfallen –, lässt sich die ursprüngliche Teilchenkonfiguration stets aus den Endprodukten rekonstruieren. Falls Schwarze Löcher diese Regel verletzten, könnte Energie erzeugt oder zerstört werden, und damit wäre eine der wichtigsten Grundlagen der Physik in Gefahr. Die mathematische Struktur der Quantenmechanik garantiert sowohl Energieerhaltung als auch Reversibilität; mit dem einen Prinzip fiele auch das andere.  Doch die Entdeckung der Entropie und anderer thermodynamischer Eigenschaften Schwarzer Löcher eröffnete eine andere interessante Schlussfolgerung: Wie jeder warme Körper müssen auch Schwarze Löcher Energie und Teilchen in den umgebenden Raum abstrahlen. Die Strahlung stammt aus dem Bereich des Horizonts und verletzt somit nicht die Regel, dass nichts aus dem Inneren zu entweichen vermag. Dennoch verliert das Loch dadurch Energie und Masse. Mit der Zeit strahlt ein isoliertes Schwarzes Loch seine gesamte Masse ab und verschwindet. Was geschieht dann mit der Information, die während und nach der Entstehung eines Schwarzes Lochs darin verschwunden ist. Das Informationsparadoxon wird gelöst, indem die einzelnen quantenverschränkten Teilchen der Hawking-Strahlung über Wurmlöcher mit ihren Partnern verbunden sind (Oktopus-Bild). Die Wurmlöcher wiederum verbinden kausal zwei Schwarze Löcher im Innern, deren Hawking-Strahlung über das Wurmloch quantenverschränkt ist.

Auch die String-Theorie bietet vielleicht eine Lösung. Viele Physiker glauben, dass die Elementarteilchen aus noch kleineren Komponenten bestehen. Zwar gibt es dafür noch keine fertige Theorie, doch am aussichtsreichsten scheint das String-Modell zu sein. Demnach ähneln die fundamentalsten Teilchen nicht Punkten, sondern winzigen elastischen Bändern (englisch strings), die in vielen Schwingungsmoden vibrieren können. Grundschwingung und Oberschwingungen können einander auf vielfältige Weise überlagern, können einander auf vielfältige Weise überlagern, wobei jeder zusammengesetzte Schwingungsmodus einem eigenen Elementarteilchen entspricht. Ein String ist winzig – 10²⁰-fach kleiner als ein Proton; doch beim Sturz in ein Schwarzes Loch verlangsamen sich seine Vibrationen. Es dehnt sich aus und wächst und in relativ kurzer Zeit ist es mitsamt der darin enthaltenen Information über den gesamten Horizont verschmiert. Dies gilt für alles, was jemals in das Schwarze Loch gefallen ist. Demnach besteht der Horizont (dieser trennt den Raum in zwei Bereiche, die man sich als Inneres und Äußeres des Schwarzen Lochs vorstellen kann) aus der gesamten Substanz im Schwarzen Loch, die sich in ein riesiges String-Gewebe aufgelöst hat. Aus der Sicht eines externen Beobachters ist die Information nie wirklich in das Loch gefallen; sie wurde am Horizont aufgehalten und später wieder abgestrahlt. – denn der String-Theorie zufolge besteht letztlich alles aus Strings. Jedes einzelne dehnt sich aus und überlappt alle anderen, bis ein dichtes Gewirr den Horizont bedeckt. Die String-Theorie bietet somit einen Ausweg aus dem Informationsparadoxon: Für äußere Beobachter – das heißt von ausserhalb des Schwarzen Lochs – geht Information niemals verloren.

Aktuelle Theorien besagen, dass es im Zentrum eines schwarzen Lochs einen Punkt unendlicher Dichte gibt – die sogenannte Singularität¹. Aber diese Theorien könnten auch falsch sein. Einige Forscher vermuten, dass Schwarze Löcher eigentlich Wurmlöcher sind. Theoretisch könnte ein Schwarzes Loch der Eingang zu einem Wurmloch sein. Bislang fehlte ein klarer wissenschaftlicher Beweis für die Existenz von Wurmlöchern. Das Gegenteil eines Schwarzen Lochs wäre ein Weißes Loch. Es stößt Masse aus, und es ist unmöglich, den Ereignishorizont² von außen nach innen zu durchqueren, da dazu eine höhere als die Lichtgeschwindigkeit nötig wäre. Und das ist physikalisch unmöglich, weil laut Einstein überhaupt nur masselose Teilchen Lichtgeschwindigkeit erreichen können, wie zum Beispiel Lichtteilchen. Die Idee eines Tunnels, der bildlich gesprochen Raum- und sogar Zeitreisen ermöglichen könnte, wurde in den 1930er-Jahren von Albert Einstein und Nathan Rosen im Rahmen ihrer Untersuchungen zur Gravitationsfeldgleichung wieder aufgegriffen.  Ihre These lautet: Schwarze und weiße Löcher werden durch Wurmlöcher miteinander verbunden. Sie werden daher auch Einstein-Rosen-Brücke³ genannt. Prinzipiell ist es denkbar, dass Wurmlöcher zwei Orte derselben Raumzeit⁴ oder zwei unterschiedliche Raumzeiten eines Multiversums miteinander verbinden.

Seitdem die NASA und die ESA im Rahmen ihres SOHO-Projekts eine Satelliten-Kamera online gestellt hat, um die Sonne zu beobachten, sind von UFO-Forschern häufig beobachtete Phänomene angebliche UFOS, die sich nahe der Sonne aufhalten bzw. an ihr vorbeifliegen oder in sie eintauchen und verschwinden. Es wirkte fast so, als würden die UFOS die Sonne als Portal nutzen. Die NASA/ESA sagen zu ihrem Projekt SOHO, dass es sich dabei ausschließlich um Partikelfehler handele und keinerlei Rückschlüsse auf irgendwelche wirklich existenten Objekte gezogen werden können. Andererseits existieren Mitschnitte der SOHO-Kamera, die ganz deutliche Strukturen zeigen, die eine absolut verblüffende Ähnlichkeiten mit Raumschiffen besitzen. Da gibt es beispielsweise ein SOHO-Video, welches die SOHO-Sonde von der Sonne gemacht hatte, das zwei UFOS zeigt, mindestens so groß wie die Erde, die in die Sonne hineinflogen. Nur zwei Sekunden danach hatte die Sonne einen deutlich zu sehenden Plasmaauswurf. Die NASA behauptet, es habe sich bei den Objekten um Kometen gehandelt, die in die Sonne hineinflogen. Kometen ziehen aber einen sehr langen sichtbaren Schweif hinter sich her (und das war bei den beiden Objekten, die in die Sonne flogen, nicht der Fall). Als Astrophysiker bei der NASA nachfragten, was das denn für Objekte wären, die als Kometen bezeichnet wurden, nahm die NASA das Video aus dem Netz. Nachdem sich viele Leute über die Löschung des Videos beschwert hatten, lud die NASA das Video wieder hoch, doch diesmal hatten die beiden Objekte plötzlich einen Schweif hinter sich. Was soll man davon halten? Einen Einspruch gibt es noch, denn die Sonne ist im Durchmesser 109 Mal größer als die Erde. Ein Objekt, das vor der Sonne auftaucht und über SOHO sichtbar ist, müsste riesengroß sein, eventuell so groß wie der Mond. Objekte, die sehr nahe an der Sonne stehen müssten, gigantisch groß sein, um überhaupt sichtbar zu sein. Wer würde solche riesigen Raumschiffe bauen, die so groß wie Planeten sind und zu welchem Zweck? Eine Erklärung gibt es bisher nicht. In einer Maya-Pyramide in Mexiko wurde ein uraltes Artefakt gefunden, das die Sonne als Portal für Raumschiffe darstellt. Auf diesem Artefakt sind Planeten und die Sonne sowie UFOS abgebildet. In der Sonne befindet sich zudem ein großes schwarzes Loch, welches ein Portal darstellt. Aus diesem Portal heraus kommt ein UFO.  Die Sonne als ein Portal zu benutzen, wäre durchaus möglich, denn das schwere Gravitationsfeld, über das die Sonne verfügt, wäre in der Lage, wie es auch von Albert Einstein postuliert wurde, den Raum zu krümmen und eine Raumverzerrung- bzw. Raumanomalie zu erzeugen. Sollten Außerirdische (Aliens) über eine entsprechend fortgeschrittene Technologie geben, dann wäre es durchaus möglich, ein Raumschiff zu konstruieren, das sich diese Raumkrümmung zunutze machen könnte. Im März 2012 veröffentlichte die NASA Aufnahmen von der Sonne, in der sich genau solch ein gigantisches schwarzes Loch befand. Was hat es damit aufsich?

Der Zentralbereich unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. ist das Galaktische Zentrum, die Ur-Zentralsonne. Von der Erde aus gesehen liegt sie im Sternbild Schütze. Im Zentrum der Milchstraße findet man das massereiche Schwarze Loch Sagittarius A*,  mit einer Masse von 4,1 Millionen Sonnenmassen. Der Schweizer Physiker Nassim Haramein (*1962) behauptet, dass der Mittelpunkt unserer Galaxis ebenfalls ein riesiges Wurmloch und Singularitätspunkt sei. Von diesem Knotenpunkt aus ließe sich nicht nur jedes andere Sonnensystem in unserer Galaxis erreichen, sondern auch Knotenpunkte anderer Galaxien, von welchen aus man wiederum dortige Sonnensysteme erreichen könne. Er hält Wurmlöcher für intergalaktische Transportnetzwerke. Jede Sonne ist über dieses Netzwerk mit jeder anderen Sonne anderer Sternensysteme verbunden sowie mit der Ur-Zentralsonne.