La década de 2010 trajo consigo observaciones importantes que han revolucionado el estudio del universo. En 2013, la Agencia Espacial Europea lanzó Gaia, una satélite que recopila mediciones de distancia de más de mil millones de estrellas de la Vía Láctea, así como datos de velocidad de más de 150 millones de estrellas. Este conjunto de datos ha ayudado a los científicos a crear una película en 3D de nuestra galaxia, imágenes sin precedentes de la formación de las galaxias y los cambios que experimentan con el paso del tiempo.
En 2018, los científicos publicaron la última versión de las mediciones del satélite Planck de la radiación de fondo del universo, que contiene pistas fundamentales de los ingredientes, la estructura y el ritmo de expansión del cosmos. La tasa de expansión que observó Planck difiere de la actual, una posible «crisis en la cosmología» cuya explicación podría exigir nuevas leyes físicas. También en 2018, el Observatorio de la Energía Oscura publicó su primer conjunto de datos, que contribuirá a la búsqueda de patrones ocultos en la estructura del universo. En abril de 2019, un equipo de científicos del Telescopio del Horizonte de Sucesos reveló la primera imagen de la silueta de un agujero negro gracias a una iniciativa internacional para observar el núcleo de la galaxia M87.