フェルミ縮退
詳細は「中性子縮退(英語版)」を参照
核融合反応が起こらなくなった恒星は、縮退圧と重力が釣り合うところまで収縮する。このように縮退圧で支えられている星を、縮退星という。
電子の縮退圧で支えられている星が白色矮星であり、中性子の縮退圧で支えられている星が中性子星である。また、クォークの縮退圧で支えられている星、クォーク星の存在が予言されている。
縮退圧には上限があり、電子の縮退圧で支えられる質量の上限はチャンドラセカール限界、中性子の縮退圧で支えられる質量の上限はトルマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ限界と呼ばれている。質量がそれらの限界を超えると重力崩壊が起こる。
白色矮星が質量降着や合体によって重くなり、チャンドラセカール限界を超えると重力崩壊が始まり、一気に重力エネルギーが解放されて熱が発生する。すると高温になり炭素の核融合反応が開始する。白色矮星は縮退しているので、この核融合は暴走して星全体が吹き飛び、炭素爆燃型超新星となる。
中性子星が質量降着や合体によって重くなり、トルマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ限界を超えると、重力崩壊によってブラックホールになると考えられている。この際に莫大な重力エネルギーが解放されるので、この現象はガンマ線バーストの原因の候補として挙げられている。