Lỗ đen là một vùng không thời gian nơi lực hấp dẫn mạnh đến mức không gì có thể thoát ra được, kể cả ánh sáng. Ranh giới của nó được gọi là chân trời sự kiện. Vượt qua nó, sẽ không có đường quay trở lại. Thuật ngữ này được đặt ra vào những năm 1960, nhưng ý tưởng này đã có từ thế kỷ 18, khi John Michell và Pierre-Simon Laplace độc ​​lập đề xuất về các vật thể có khối lượng lớn đến mức ánh sáng không thể thoát ra khỏi chúng.

Lỗ đen hình thành khi các ngôi sao khổng lồ sụp đổ vào cuối đời. Lõi của chúng bị co lại, và nếu nó đủ lớn, không có lực nào được biết đến có thể ngăn chặn sự sụp đổ này. Kết quả là một điểm kỳ dị, một điểm có mật độ vô hạn, được bao quanh bởi chân trời sự kiện. Lỗ đen khối lượng sao có khối lượng gấp vài lần Mặt Trời. Lỗ đen siêu khối lượng, có khối lượng từ hàng triệu đến hàng tỷ lần khối lượng Mặt Trời, nằm ở trung tâm của hầu hết các thiên hà, bao gồm cả thiên hà của chúng ta.

Chúng không hoàn toàn đen. Vật chất rơi vào tạo thành một đĩa bồi tụ phát ra bức xạ sáng. Năm 2019, Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (Event Horizon Telescope) đã chụp được hình ảnh đầu tiên về bóng của một lỗ đen trong thiên hà M87. Năm 2015, LIGO đã phát hiện sóng hấp dẫn từ sự hợp nhất của hai lỗ đen, xác nhận một dự đoán của thuyết tương đối rộng đã có từ một thế kỷ trước.