Einsteinen erlatibitatearen teoriaren arabera, zulo beltza eduki esferikoa da, eta haren inguruko mugari gertaeren muga deritzo, eremuaren barruko gertaera fisikoek ezin baitute eraginik izan kanpoko gertaera fisikoetan. Zulo beltzetik kanpoko objektu kosmikoek gertaeren muga zeharkatu dezakete eta zulo beltzera erori, baina ezerk, ez materiak, ez inolako partikula edo argi-izpik, ezin du muga barrutik kanporantz zeharkatu.

Zulo beltzak ulertzeko, ihes-abiadura kontzeptua azaldu behar da aldez aurretik. Ihes-abiadura zera da: objektu batek beste objektu kosmiko baten grabitazio-indarretik ihes egiteko behar duen gutxieneko abiadura. Lurraren kasuan, ihes-abiadura 11 kilometro segundoko da. Horrek esan nahi du Lurretik espaziora irteteko gutxienez abiadura hori behar dela (motorrik gabeko objektu batek eta airearen marruskadura kontuan hartu gabe); bestela, objektua Lurrera eroriko litzateke, edo planetaren inguruan orbita bati lotuta jarraituko luke. Zulo beltzaren kasuan, ihes-abiadura argiaren abiadura da, eta, naturan abiadura hori gaindiezina denez, ezerk ezin du zulo beltzaren grabitazio-indarretik ihes egin. Ihes-abiadura argiaren abiadura den esparrua gertaeren mugaren barruko eduki esferikoa da. Handik kanpora, ihes-abiadura gutxituz doa, gertaeren mugatik urrundu ahala. Zulo beltzaren tamaina (edo erradioa) bere masaren araberakoa da. Gertaeren mugaren barruko biribilaren erradioari Schwarzchilden erradio deritzo, eta lotura zuzena dauka zulo beltzaren masarekin. 1915ean lortu zuen Karl Schwartzchildek lehen aldiz emaitza hori, Einsteinek azaldu ondoren grabitateak argi-izpien ibilbidean eragina duela eta argi-izpi zuzenak okertu egin ditzakeela.

1930ean, Subrahmayan Chandrasekhar astrofisiko indiarrak kalkulatu zuen Eguzkia baino 1,44 aldiz astunagoak diren objektu kosmikoak kolapsatu egiten direla beren grabitatearen ondorioz. Chandrasekharren muga deritzo horri, eta kolapsoaren ondorioz sortzen diren objektu kosmikoak neutroi-izarrak edo zulo beltzak izan daitezke. 1930ean, Robert Oppenheimerrek frogatu zuen Eguzkia baino hiru aldiz astunagoak diren objektu guztiak zulo beltz bihurtzen direla halabeharrez.

Zulo beltz izena 1967an proposatu zuen John Wheeler fisikari amerikarrak hitzaldi publiko batean. Ordura arte, “grabitazionalki guztiz kolapsatu den izar” esaten zitzaion.

1960ko hamarkadan, Roger Penrose eta Stephen Hawking zientzialari britainiarrek deskribatu zituzten zulo beltzak singularitateen teoremak erabiliz. Erlatibitatearen teoriaren egitura matematikoak aurreikusten du zulo beltzaren gunean puntu bat dagoela, singularitate deitzen zaiona. Hor biltzen da, puntu bakar batean, zulo beltzaren masa osoa, eta dentsitatea mugagabea da.

Deskribapen hori teorikoa da, eta uste da erlatibitatearen teoriak eskala mikroskopikoetan ez duela natura zuzen deskribatzen eta grabitazio kuantikoaren teoriaren bat beharko litzatekeela horretarako. Bestalde, pentsatzen da zulo beltzaren barruan eta gertaeren mugaren inguruan efektu kuantikoak nabarmenak direla, baina egun ez dago ongi ulertua eta interpretatua dagoen teoria kuantikorik grabitazio-indarra deskribatzeko gai denik.

Zulo beltz supermasibo batetik gertu dabilen izar baten bilakaera agertzen duen marrazkia. Zulo beltzaren eremu grabitatorio handiak izarra erakartzen du, eta luzetara deformatu; izarraren materia biraka hasten da, eta, azkenik, haren masaren parte bat zulo beltzak "irensten" du (iturria: NASA/CXC/M.Weiss)