Hố đen, được dự đoán bởi Thuyết Tương đối rộng của Einstein, sở hữu trường hấp dẫn mạnh đến mức không gì, kể cả ánh sáng, có thể thoát ra. Trong khi chân trời sự kiện đánh dấu điểm không thể quay lại, thì điểm kỳ dị ở trung tâm, nơi mật độ và độ cong của không-thời gian trở nên vô hạn, đặt ra một thách thức cho vật lý hiện đại. Các định luật hiện tại bị phá vỡ, đòi hỏi một lý thuyết về hấp dẫn lượng tử.
Các quan sát thiên văn, bao gồm hình ảnh bóng của hố đen trong thiên hà M87 do Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện chụp được và các phát hiện sóng hấp dẫn bởi LIGO và Virgo, cung cấp bằng chứng cụ thể về sự hợp nhất của hố đen. Các thí nghiệm lượng tử trong tương lai có thể tiết lộ liệu hố đen có phải là cổng vào các chiều không gian khác hay là bẫy hấp dẫn tuyệt đối. Thống nhất thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử có thể hé lộ bản chất thực sự của những gì nằm bên trong những bí ẩn vũ trụ này.