Una estrella muerta es una estrella que ha agotado todo su combustible para la fusión nuclear y es simplemente el núcleo de la antigua estrella que flota en el espacio. El tamaño de la estrella antes de que agote todo su combustible. determina lo que le sucede después.
Una estrella puede convertirse en una enana negra, en una estrella de neutrones o en un agujero negro. Las estrellas de la secuencia principal, como el sol, se convierten en un gigante rojo al fusionar el helio. Luego, la estrella expulsa sus capas externas, dejando un núcleo interno de materia extremadamente densa soportada por la presión de degeneración de electrones. Esto significa que no hay dos electrones que puedan ocupar la misma posición o estado de energía al mismo tiempo. La enana blanca brilla con calor residual y finalmente se quema en una enana negra.
Las estrellas mayores a unas tres masas solares se convertirán en supernova y se colapsarán en una forma aún más compacta. Debido a que la fusión nuclear ya no puede anular la gravedad, los átomos de la estrella colapsan sobre sí mismos. Los protones se fusionan con los electrones para formar neutrones, que están tan compactos que una cucharadita podría pesar tanto como una montaña.
La gravedad de estrellas aún más densas puede superar incluso la presión de degeneración de neutrones. Debido a que ninguna fuerza después de la degeneración de los neutrones puede contrarrestar la gravedad, la estrella se colapsa en un solo punto en el espacio. Su velocidad de escape es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar. El agujero negro resultante es un rip en el espacio-tiempo que hace que los objetos y la información se pierdan para siempre.