Kort antwoord:
Een zwart gat is een gebied in het heelal waar de zwaartekracht zo sterk is dat niets eruit kan ontsnappen, zelfs geen licht.
Langer antwoord:
Elk hemellichaam oefent zwaartekracht uit op zijn omgeving. Hoe sterker die zwaartekracht, hoe moeilijker het is om eraan te ontsnappen. Om aan het zwaartekrachtsveld van de aarde te ontsnappen is bijvoorbeeld een snelheid van 11,2 kilometer per seconde nodig. De zon heeft een ontsnappingssnelheid van 617,5 kilometer per seconde.
De ontsnappingssnelheid hangt niet alleen af van de massa van het hemellichaam, maar ook van de afmetingen. Een hemellichaam dat net zo zwaar is als de aarde maar twee keer zo klein heeft een hogere ontsnappingssnelheid, omdat het zwaartekrachtsveld aan het oppervlak sterker is.
De Britse wetenschapper John Michell kwam in 1783 al met het idee dat er hemellichamen zouden kunnen bestaan met zo'n sterk zwaartekrachtsveld dat de ontsnappingssnelheid groter is dan de lichtsnelheid (ca. 300.000 kilometer per seconde). Zulke hemellichamen (bijvoorbeeld extreem compacte sterren) zouden dus geen licht kunnen uitstralen.
We weten nu dat zulke 'zwarte gaten' inderdaad bestaan. Hun bestaan wordt voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie, die bovendien voorschrijft dat geen enkel object in de natuur een hogere snelheid kan bereiken dan de lichtsnelheid. Er kan dus echt niets ontsnappen aan een zwart gat; er kan alleen maar van alles in vallen, waardoor de massa van het zwarte gat toeneemt.
Omdat er geen licht of andere informatie uit een zwart gat kan ontsnappen, is onbekend wat zich precies 'in' een zwart gat afspeelt. Wel kan de invloed van een zwart gat op zijn omgeving worden waargenomen.