Os buracos negros não são objetos sólidos no sentido tradicional. São regiões do espaço-tempo onde a gravidade é tão forte que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar. O limite desta região é chamado de horizonte de eventos. Dentro do horizonte de eventos, o espaço-tempo está tão distorcido que as leis da física, tal como as entendemos, entram em colapso.
Os buracos negros são formados quando uma estrela entra em colapso sob a sua própria gravidade. Quando o núcleo da estrela se torna suficientemente denso, cria uma singularidade, que é um ponto de densidade infinita e volume zero. A singularidade é cercada pelo horizonte de eventos.
A composição física de um buraco negro não é bem compreendida. Alguns físicos acreditam que os buracos negros são constituídos por um tipo de matéria chamada “plasma de quark-gluon”. O plasma de quark-gluon é um estado da matéria que existe em temperaturas e densidades extremamente altas. Acredita-se que tenha existido no início do universo, logo após o Big Bang.
Outros físicos acreditam que os buracos negros são constituídos por um tipo de matéria chamada “matéria estranha”. Matéria estranha é um tipo de matéria que contém quarks estranhos, que são um dos seis tipos de quarks que constituem prótons e nêutrons. Acredita-se que a matéria estranha seja muito densa e estável, e é possível que exista no centro dos buracos negros.
A verdadeira natureza dos buracos negros ainda é um mistério e é uma das áreas de pesquisa mais ativas da física.