Martwa gwiazda to gwiazda, która wyczerpała całe swoje paliwo do syntezy jądrowej i jest po prostu rdzeniem dawnej gwiazdy pływającej w przestrzeni. Wielkość gwiazdy zanim zużyje całe jej paliwo określa, co się z nim stanie później.
Gwiazda może stać się czarnym karłem, gwiazdą neutronową lub czarną dziurą. Główna sekwencja gwiazd, jak słońce, staje się czerwonym olbrzymem, łącząc hel. Następnie gwiazda wyrzuca swoje zewnętrzne warstwy, pozostawiając wewnętrzny rdzeń wyjątkowo gęstej materii wspierany przez ciśnienie degeneracji elektronów. Oznacza to, że żadne dwa elektrony nie mogą zajmować tej samej pozycji lub stanu energetycznego w tym samym czasie. Biały karzeł świeci resztką ciepła i ostatecznie wypala się w czarnego karła.
Gwiazdy większe niż około trzy masy Słońca przejdą supernową i zapadną w jeszcze bardziej zwartą formę. Ponieważ fuzja jądrowa nie może już przesłonić grawitacji, atomy gwiazdy zapadają się na siebie. Protony łączą się z elektronami tworząc neutrony, które następnie są tak ciasno upakowane, że łyżeczka może ważyć tyle samo co góra.
Grawitacja nawet bardziej gęstych gwiazd może pokonać nawet ciśnienie degeneracji neutronów. Ponieważ żadna siła po tym, jak ciśnienie degeneracji neutronów nie może przeciwdziałać grawitacji, gwiazda zapada się w pojedynczy punkt w przestrzeni. Prędkość ucieczki jest tak wielka, że nawet światło nie może uciec. Powstała czarna dziura jest zgubą w czasoprzestrzeni, która powoduje utratę obiektów i informacji na zawsze.
