¿Por qué hay agujeros negros?

Respuesta corta: Los agujeros negros son lo que pasa cuando dentro de una estrella no hay algún mecanismo físico capaz de compensar la fuerza compresiva de la gravedad.

Respuesta larga: Sabemos dos “bloques de cosas”:

1. Cuando una cierta cantidad de materia acaba concentrada en un volumen más pequeño de un cierto umbral, como por ejemplo una esfera de radio inferior al radio de Schwarzschild, entonces las ecuaciones de Einstein nos dicen que hay “superficies atrapadas” debido a la curvatura del espacio-tiempo, es decir, aparecerá una región curvada sobre sí misma de manera que cualquier partícula que entra en esa región, espacialmente finita, no podrá abandonar jamás dicha región.
2. En una estrella caliente la presión creada por los electrones libres es suficiente para impedir el colapso gravitatorio. Los electrones y otras partículas cargadas se comportan como proyectiles muy rápidos cuyo movimiento genera una contrapresión que compensa la fuerza gravitatoria. Cuando una estrella pierde temperatur,a las partículas cargadas pierden velocidad y la estrella se comprime aún más. Si la masa de la estrella está por debajo del límite de Chandrasekhar se colapsará haciendo que para ahorrar espacio los electrones se fusionen con los protones formando neutrones e−+p+→n0+ν0ee−+p+→n0+νe0 y emitiendo una gran cantidad de neutrinos. La disminución del número de partículas permite comprimir un poco más la estrecha y se forma una estrella de neutrones hipercompacta. En este tipo de estrellas, sin embargo, presión de degeneración de los neutrones podrá aún compensar la fuerza comprensiva de la gravedad (pero si hay más masa aún ni la presión de los neutrones será suficiente).

Por encima del límite de Chandrasekar la presión de los neutrones en sí misma no es suficiente para compensar la gravedad, eso hace la estrella no tenga manera de compensar la gravedad y alcanzar el equilibrio hidrostático interno, es encontes cuando entramos irremediablemente en la situación (1).