În funcție de mărimea stelei, o explozie a supernovei poate lăsa în urmă o stea neutronă, cunoscută și ca un pulsar sau o gaură neagră. Un pulsar este o minge extrem de densă de neutroni de la 10 la 20 de mile în diametru care se poate roti de 700 de ori pe secundă. O gaură neagră se formează atunci când o rămășiță a supernovei este atât de masivă încât nici o forță a naturii nu poate opri colapsul ei.
Cosmologii descriu o gaură neagră ca o singularitate, un punct infinit de mic, dens, înconjurat de un orizont al evenimentelor, la câțiva kilometri. Orice obiect ce traversează un orizont de eveniment al unei găuri negre dispare din univers. Motivul este că, la o distanță atât de apropiată, tragerea gravitațională a găurii negre este atât de puternică încât țesătura spațio-timp devine deformată și nimic, nici măcar lumina, nu poate scăpa.
Dimensiunea minimă necesară pentru ca o stea să se prăbușească într-o gaură neagră în urma unei supernove este de 3-3,2 mase solare. Această masă se numește limita Chandrasekhar în onoarea astrofizicianului care a efectuat aceste calcule în anii 1930.
Stelele supergiene explodează într-o supernova când își epuizează alimentarea cu combustibil și formele de fier în miezul lor. Explozia rezultată este atât de intensă încât lumina de la o supernovă poate stinge pe scurt toate stelele într-o întreagă galaxie.
