默开始对天体物理学产生兴趣，发表了一系列论文。这很可能和他与理查德·托勒曼的友谊有关。第一篇论文于1938年和罗伯特·瑟伯尔联名发表，名为《论中子恆星核的稳定性》，其中探讨了白矮星的性质。接着，他和学生乔治·沃尔科夫发表的《论大质量中子星核》证明稳定的中子星有一定的质量极限，一旦超过，就会发生引力坍缩，这就是所谓的托勒曼-欧本海默-沃尔科夫。最后在1939年，他和又一位学生发表《论持续不停的引力相吸》，预测了黑洞的存在。这几篇是继讨论波恩–欧本海默近似法的论文后，欧本海默所着的引用数最高的论文。这些论文也促