Крайните етапи от еволюцията на звездите предлагат още по-строги физически лимити:
- При звезди с ниска и средна маса външната обвивка се изхвърля, образувайки планетарна мъглявина, докато ядрото се свива до бяло джудже. Свиването спира благодарение на налягането на дегенерираните електрони – състояние на материята, ограничено от принципа на Паули.
- При масивните звезди синтезът продължава през по-тежки елементи – силиций, неон, магнезий – до достигане на желязо. Железният синтез е ендотермичен процес; той консумира енергия, вместо да я отделя. Това срива вътрешното налягане за части от секундата.
Последващият гравитационен колапс води до катастрофално експлозивно събитие – свръхнова. При този процес плътността в ядрото надвишава ядрената плътност, принуждавайки електроните и протоните да се съединят в неутрони. Резултатът е неутронна звезда с диагонал едва десетина километра, но с маса, надвишаваща тази на Слънцето. В случаите, когато остатъчната маса надхвърля границата на Опенхаймер-Волков-Волкоф, никое известно на физиката налягане не може да спре колапса. Обектът преминава през критичния радиус на Шварцшилд и се образува черна дупка.
Неутралната атрибуция на тези събития изисква да се отбележи, че макар гравитационните вълни да потвърждават сблъсъци на подобни компактни обекти, прякото изследване на структурата зад хоризонта на събитията остава извън обсега на съвременните измервателни уреди. Всички твърдения за вътрешната динамика на черните дупки са строго хипотетични.
Геоложките и изотопните анализи на земната кора показват наличието на изотопи като желязо-60 в океанските sedimenti, което потвърждава, че в сравнително близкото астрономическо минало в съседство със Слънчевата система са избухвали свръхнови. Подобни събития в радиус от няколко десетки светлинни години са способни да стерилизират атмосферата на планета с параметрите на Земята чрез разрушаване на озоновия слой и последващо облъчване с твърда гама-радиация. Радиовъглеродните данни и палеонтологичните записи за масови измирания системно се анализират за засичане на корелации с подобни извънземни източници на йонизиращо лъчение.
Всички тези факти показват, че звездите са сложни термодинамични машини, управлявани от строги физически закони, ресурси и гравитационни лимити. Моделите, с които разполагаме днес, дават добра обща рамка, но присъствието на множество неизвестни във физиката на високите плътности напомня, че окончателните изводи за пълния жизнен цикъл на материята във Вселената все още предстои да бъдат доказани.
