Selon la taille de l'étoile, une explosion de supernova peut laisser derrière elle une étoile à neutrons, également connue sous le nom de pulsar, ou un trou noir. Un pulsar est une boule de neutrons extrêmement dense de 10 à 20 miles de diamètre pouvant tourner plus de 700 fois par seconde. Un trou noir se forme lorsqu'un reste de supernova est si massif qu'aucune force de la nature ne peut arrêter son effondrement.
Les cosmologistes décrivent un trou noir comme une singularité, un point infiniment petit et dense, entouré d'un horizon des événements de quelques kilomètres de diamètre. Tout objet qui traverse l'horizon des événements d'un trou noir disparaît de l'univers. La raison en est qu'à une distance si proche, l'attraction gravitationnelle du trou noir est si forte que le tissu de l'espace-temps se déforme et que rien, pas même la lumière, ne peut s'échapper.
La taille minimale nécessaire pour qu'une étoile s'effondre dans un trou noir à la suite d'une supernova est de 3 à 3,2 masses solaires. Cette masse est appelée la limite de Chandrasekhar en l'honneur de l'astrophysicien qui a effectué ces calculs dans les années 1930.
Les étoiles supergéantes explosent dans une supernova lorsqu'elles épuisent leur réserve de carburant et que du fer se forme dans leur cœur. L'explosion qui en résulte est si intense que la lumière d'une supernova peut brièvement éclipser toutes les étoiles d'une galaxie entière.
