Los principales descubrimientos e hitos alcanzados en materia de astrofísica concursan por el Premio Nobel de Física, en el que esta disciplina compite con otras ramas de la física. Algunos de los galardones más recientes obtenidos por la astrofísica son:
2015 Premio Nobel de Física para Takaaki Kajita (japonés) y Arthur B. McDonald (canadiense) por el descubrimiento de la oscilación de neutrinos.
2017 Premio Nobel de Física para los estadounidenses Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne por la detección de ondas gravitacionales, predichas por la teoría de la relatividad de Einstein, que implican la colisión de agujeros negros en masas estelares.
2020 Premio Nobel de Física para tres científicos: a Reinhard Genzel (alemán) y Andrea Ghez (estadounidense), por demostrar la existencia de los agujeros negros según la teoría de la relatividad general, y a Roger Penrose (británico), por demostrar que los agujeros negros interfieren en las órbitas de estrellas cercanas.