Lubang hitam
Lubang hitam (Inggris: Black hole) adalah bagian dari ruang waktu yang merupakan gravitasi paling kuat, bahkan cahaya tidak bisa kabur. Teori relativitas umum memprediksi bahwa butuh massa besar untuk menciptakan sebuah lubang hitam yang berada di ruang waktu. Di sekitar lubang hitam ada permukaan yang di sebut horizon peristiwa. Objek ini disebut ""hitam"" karena menyerap apapun yang berada disekitarnya dan tidak dapat kembali lagi, bahkan cahaya. Secara teoretis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati. Teori medan kuantum dalam ruang-waktu melengkung memprediksi bahwa horizon peristiwa memancarkan radiasi disekitarnya dengan suhu yang terbatas. Suhu ini berbanding terbalik dengan massa lubang hitam, sehingga sulit untuk diamati lubang hitam bermassa bintang atau lebih.
Lubang hitam supermasif
Asal dari lubang hitam supermasif masih menjadi lapangan terbuka penelitian. Para astrofisikawan setuju bahwa lubang hitam berada di tempat di pusat sebuah galaksi, yang dapat tumbuh dalam akresi materi dan bergabung dengan lubang hitam lainnya. Namun, beberapa hipotesis menjelaskan mekanisme pembentukan dan massa sumber atau "benih" lubang hitam berasal dari sisa ledakan dari bintang masif dan tumbuh dalam akresi materi. Model lain melibatkan awan gas besar pada periode sebelum bintang-bintang pertama terbentuk dan runtuh menjadi "bintang quasi" dan lubang hitam dengan massa awal 20 massa matahari, dan dengan cepat berakresi menjadi lubang hitam bermassa sedang dan kemungkinan sebuah lubang hitam masif bila tingkat akresi tidak berhenti pada massa yang lebih besar. "Bintang quasi" awal menjadi tidak stabil pada gangguan radial karena produksi pasangan elektron-positron dalam intinya, dan dapat langsung runtuh menjadi lubang hitam tanpa ledakan supernova, mencegah materi bintang tersebut meninggalkan lubang hitam. Model lain melibatkan sebuah gugus bintang yang padat mengalami keruntuhan inti sebagai kapasitas panas negatif sistem mendorong dispersi kecepatan dalam inti menjadi kecepatan relativistik. Terakhir, lubang hitam purba dapat terbentuk langsung dari tekanan eksternal beberapa saat setelah Ledakan Besar. Pembentukan lubang hitam dari kematian bintang pertama dipelajari secara ekstensif dan didukung oleh observasi. Model pembentukan lubang hitam yang lain di atas adalah teoretis.