Uma estrela morta é uma estrela que esgotou todo o seu combustível para a fusão nuclear e é simplesmente o núcleo da antiga estrela flutuando no espaço. O tamanho da estrela antes de usar todo o seu combustível determina o que acontece depois.
Uma estrela pode se tornar uma anã negra, estrela de nêutrons ou um buraco negro. As estrelas da sequência principal, como o sol, tornam-se gigantes vermelhas ao fundir o hélio. Então, a estrela ejeta suas camadas externas, deixando um núcleo interno de matéria extremamente densa suportada pela pressão de degeneração de elétrons. Isso significa que dois elétrons não podem ocupar a mesma posição ou estado de energia ao mesmo tempo. A anã branca brilha com calor residual e eventualmente se transforma em uma anã negra.
Estrelas com mais de três massas solares se transformarão em supernovas e colapsarão em uma forma ainda mais compacta. Como a fusão nuclear não pode mais anular a gravidade, os átomos da estrela entram em colapso. Os prótons se fundem com os elétrons para formar nêutrons, que ficam tão compactados que uma colher de chá pode pesar tanto quanto uma montanha.
A gravidade de estrelas ainda mais densas pode superar até mesmo a pressão de degeneração de nêutrons. Como nenhuma força após a pressão de degeneração de nêutrons pode neutralizar a gravidade, a estrela colapsa em um único ponto no espaço. Sua velocidade de escape é tão grande que nem mesmo a luz consegue escapar. O buraco negro resultante é uma fenda no espaço-tempo que faz com que objetos e informações sejam perdidos para sempre.