恒星進化論
中心のヘリウムが枯渇すると、水素が枯渇したときと同じように、中心にある炭素および酸素の核が収縮しはじめ、その周辺ではヘリウムの核融合反応が起こり始める。そして再び膨張が始まり、恒星は赤色巨星となる。膨張がある程度よりも進むと、恒星の外層は不安定な状態となり、星全体が脈動するミラ型変光星となる。ミラ型変光星は脈動とともに外層のガスを周囲の空間に放出していく。
質量が太陽の8倍以下の恒星では、中心核の温度は炭素が核融合を起こすほどには上昇しないので、質量が太陽の46%以下の恒星の場合と同じように、外層を失った炭素と酸素の核である白色矮星となってその一生を終える。周囲に放出されたガスは惑星状星雲として輝く。
質量が太陽の100倍よりも大きい恒星の場合には、通常の重力崩壊による超新星とは全く異なる、対不安定型超新星と呼ばれるプロセスを経て超新星爆発が発生する。
このうち、質量が太陽の100倍から130倍の間までの恒星の場合、対不安定型超新星爆発によって恒星の一部が破壊されたあとに対不安定状態が平衡状態に戻り、質量の一部を失いながら恒星としての寿命が継続する(脈動対不安定型超新星(英語版))と考えられており、質量が太陽の130倍から250倍の間までの恒星の場合、対不安定型超新星爆発によって文字通り恒星全体が跡形もなく吹き飛び、ブラックホールすらも残さないような最期を迎えるものと考えられている。
質量が太陽の10 - 20倍程度までの恒星の場合には、超新星爆発のあとに重力崩壊で押しつぶされた直径10km程度の中心核が残る。これは非常に強い重力のために原子核に電子が吸収されて星のほとんどが中性子からなっている中性子星である。直径は10km程度でも、質量は太陽と同じ程度の非常に高密度の星である。