Czarne dziury, przewidziane przez ogólną teorię względności Einsteina, posiadają tak intensywne pola grawitacyjne, że nic, nawet światło, nie może uciec. Podczas gdy horyzont zdarzeń wyznacza punkt bez powrotu, osobliwość w centrum, gdzie gęstość i krzywizna czasoprzestrzeni stają się nieskończone, stanowi wyzwanie dla współczesnej fizyki. Obecne prawa załamują się, co wymaga teorii grawitacji kwantowej.
Obserwacje astronomiczne, w tym obraz cienia czarnej dziury w galaktyce M87 uzyskany przez Teleskop Horyzontu Zdarzeń oraz detekcje fal grawitacyjnych przez LIGO i Virgo, oferują konkretne dowody na łączenie się czarnych dziur. Przyszłe eksperymenty kwantowe mogą ujawnić, czy czarne dziury są bramami do innych wymiarów, czy też absolutnymi pułapkami grawitacyjnymi. Ujednolicenie ogólnej teorii względności i mechaniki kwantowej mogłoby ujawnić prawdziwą naturę tego, co kryje się w tych kosmicznych zagadkach.