Da den engelske matematiker og fysiker Roger Penrose i år blev tildelt den halve Nobelpris i fysik, var det for en teoretisk analyse af sorte huller, som han præsenterede i Physical Review Letters den 15. januar 1965. I artiklen, der fyldte mindre end tre sider, optræder ordene »sort hul« ganske vist ikke, men det har sin naturlige forklaring i, at udtrykket først blev opfundet to år senere af den amerikanske fysiker John Wheeler.

Ideen om et sort hul – et legeme, der trækker sig sammen til et punkt på grund af den stærke tyngdekraft – er baseret på Einsteins generelle relativitetsteori fra 1915, men i lang tid var det usikkert, om de sære objekter følger som en nødvendig konsekvens af Einsteins ligninger. Kort fortalt viste Penrose som den første, at en stjerne, der trækker sig sammen under sin egen tyngdekraft, uundgåeligt må ende i et sort hul. Dermed viste han ikke, at sorte huller faktisk findes, men blot at de var mulige objekter i universet. Springet fra mulighed til virkelighed kan kun afgøres via observationer, og det er her, at de to andre prisvindere, amerikaneren Andrea Gehz og tyskeren Reinhard Genzel, kommer ind i billedet.