Les couches externes de l'étoile subissent une explosion de supernova, laissant derrière elle une étoile effondrée appelée étoile à neutrons. Des étoiles de 1,4 à trois fois la masse du soleil donnent naissance à des étoiles à neutrons. Dans les étoiles à neutrons, les atomes sont écrasés tandis que les protons s'emparent des électrons et se transforment en neutrons.
Les étoiles constituent des réactions de fusion nucléaire commençant par la conversion de l'hydrogène en hélium et en énergie, qui émettent de la chaleur et de la lumière. L'hélium est ensuite converti en carbone émettant un rayonnement. Le carbone se transforme en oxygène qui se transforme en silicium puis en fer. Tant que la pression interne est créée par les réactions nucléaires, les couches externes de l'étoile existent en s'équilibrant avec la gravité. Lorsque l'énergie n'est plus libérée par la réaction, les étoiles ne peuvent plus résister à la gravité et s'effondrent.
