銀河の中心に存在し、強力な重力で光さえ飲み込む暗黒の天体、巨大ブラックホール。アインシュタインが相対性理論によりその存在を予言してからおよそ100年、最新の望遠鏡を駆使してその姿を捉えるという世界的プロジェクトで活躍するのが天文学者の本間希樹（ほんま・まれき）だ。
銀河系内の天体が発する電波をもとに、地球からの距離と天体の運動をこれまでにない高い精度で計測する「電波望遠鏡」を使ってブラックホールの姿を明らかにする研究は成功すればノーベル賞とも言われている。
番組ではプロジェクト開始から10年、世界8か所の電波望遠鏡を繋いで地球規模の巨大観測システムを構築してその姿を捉えようと挑む本間に密着。
「見えない宇宙の中でも究極に"見えない"のがブラックホールですよね。簡単に見えないからこそ面白い。人間はなんでも"見えないものを見たい"という好奇心から始まるじゃないですか」
はるか宇宙の彼方2万6千光年先の「黒い穴」を直接見る力を手に入れた研究者たちが、最先端の天文学によってまだ誰も見たことの無いブラックホールの謎を解き明かそうとするその一部始終をカメラが追った。