• Singularität: Alle Materie, die den Ereignishorizont übertreten hat, wird zu einem unendlich kleinen und unendlich dichten Punkt im Zentrum des Schwarzen Lochs zusammengedrückt, den man Singularität nennt. Diese hat weder eine Oberfläche noch ein Volumen und ist gemäss dem heutigen Wissensstand in allen Schwarzen Löchern identisch.

• Relativistischer Jet: Einige Schwarze Löcher erzeugen sogenannte relativistische Jets. Dabei werden Materie und Energie entlang der Rotationsachse mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ins All geschleudert. Diese Jets entstehen, weil das Magnetfeld um das Schwarze Loch geladene Teilchen beschleunigt. Relativistische Jets sind vor allem bei supermassereichen Schwarzen Löchern in aktiven Galaxienzentren zu beobachten und können viele tausend Lichtjahre weit reichen.

Lösung: Man erkennt sie jedoch anhand der charakteristischen Wirkung, die sie auf ihre Umgebung haben (hohe Gravitation).

Eine Auswahl einiger Indizien:

• Akkretionsscheibe: Materie sammelt sich in rotierender Scheibe um das Schwarze Loch und wird dabei so heiss, dass sie zu glühen beginnt, was beobachtbar ist. Zudem drehen sich gewisse Sterne um Schwarze Löcher. Ihre Umlaufbahn ist nur durch die Existenz eines solchen erklärbar.

• Gravitationswellen: Schwarze Löcher erzeugen spezifische Gravitationswellen, die mit Detektoren gemessen werden können. Die nachfolgende Definition "Eine Gravitationswelle ist eine Welle in der Raumzeit, die durch eine beschleunigte Masse ausgelöst wird", wird einfach so stehengelassen.

• Röntgenstrahlung: Die Photonensphäre des Schwarzen Lochs sendet in regelmässigen Abständen beobachtbare Röntgenstrahlung (elektromagnetische Wellen mit Wellenlänge unter 10 nm) aus. Dies tun zudem auch Sterne, wenn sie in ein Schwarzes Loch hineingezogen werden.

• Gravitationslinsen: Schwarze Löcher beeinflussen aufgrund ihrer hohen Masse den Weg des Lichtes und lenken dieses ab. Entfernte Objekte, wie z.B. Sterne und ihre Umlaufbahn, wirken somit auf Beobachter auf der Erde verzerrt oder werden gar doppelt abgebildet. Somit lässt sich auf die Existenz eine Schwarzen Loches schliessen.

In einem Stern gibt es grundsätzlich zwei Kräfte: einen Druck nach aussen und einen Druck nach innen:

• Druck nach aussen: entsteht durch Kernfusion im Stern (Wasserstoffkerne verschmelzen zu Heliumkernen).

• Druck nach innen: Sonne wirkt mittels ihrer Gravitation auf den massereichen Stern ein.

Wenn nun der massereiche Stern am Ende seiner Lebensdauer angelangt ist, geht ihm irgendwann der Wasserstoff aus, wodurch es keine Kernfusion mehr geben kann. Da dadurch der Druck nach aussen wegfällt, gleichzeitig aber der Druck nach innen bestehen bleibt, kollabiert der massereiche Stern und es entsteht entweder ein Neutronenstern (vgl. Definition weiter unten) oder eben ein Schwarzes Loch.

Entstehen am Ende der Entwicklung von Sternen. Es kommt dann nämlich zu einer Supernova, also dem hellen Aufleuchten eines sterbenden Sterns. Dabei wird die äußere Hülle des Sterns in Form einer Gaswolke in den Weltraum abgegeben. Das Innere des Sterns kollabiert, es fällt also in sich zusammen. Der kompakte Kern entwickelt sich schließlich innerhalb von wenigen Minuten zu einem Schwarzen Loch.

Mittelschwere Schwarze Löcher (100 - 1 Mio. Sonnenmassen):

Diese entstehen hingegen gemäss dem heutigen Wissensstand durch die Kollision mehrerer Sterne. Sie sind größer als stellare schwarze Löcher und befinden sich wahrscheinlich in Sternhaufen und Zwerggalaxien.

Supermassereiche Schwarze Löcher (10⁶ - 10¹⁰ Sonnenmassen):

Supermassereiche Schwarze Löcher findet man in der Regel im Zentrum von Galaxien. Sie sind deutlich größer als stellare und mittelschwere Schwarze Löcher. Wie sie entstehen, konnten Wissenschaftler bisher jedoch noch nicht feststellen.

Rolle bei der Entstehung Schwarzer Löcher: Im Jahre 2017 beobachteten Forscher die Kollision zweier Neutronensterne. Gemäss Röntgendaten könnte es sich beim neu entstandenen Objekt um eine Schwarzes Loch handeln, was bedeuten würde, dass auch die Kollision zweier Neutronensterne zur Geburt eines solchen führen kann.

Beispiel: Rakete startet von Erde ins Weltall -> damit das gelingt, muss die Anziehungs- oder Gravitationskraft überwunden werden. Es braucht also eine Mindestgeschwindigkeit, welche grösser ist als die Gravitationskraft -> Fluchtgeschwindigkeit.

Erde: 11.2 Kilometer pro Sekunde.

Mond: 2.3 Kilometer pro Sekunde