Je nach Größe des Sterns kann eine Supernova-Explosion einen Neutronenstern, auch Pulsar genannt, oder ein Schwarzes Loch hinterlassen. Ein Pulsar ist eine extrem dichte Neutronenkugel zwischen 10 und 20 Meilen Durchmesser, der sich über 700 Mal pro Sekunde drehen kann. Ein Schwarzes Loch entsteht, wenn ein Supernova-Überrest so massiv ist, dass keine Naturgewalt seinen Zusammenbruch aufhalten kann.
Kosmologen beschreiben ein Schwarzes Loch als Singularität, einen unendlich kleinen, dichten Punkt, umgeben von einem Ereignishorizont von einigen Meilen Durchmesser. Jedes Objekt, das den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs durchquert, verschwindet aus dem Universum. Der Grund dafür ist, dass die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs bei so geringer Entfernung so stark ist, dass sich das Gefüge der Raumzeit verzieht und nichts, nicht einmal Licht, entweichen kann.
Die minimale Größe, die ein Stern nach einer Supernova zu einem Schwarzen Loch kollabieren muss, beträgt 3 bis 3,2 Sonnenmassen. Diese Masse wird zu Ehren des Astrophysikers, der diese Berechnungen in den 1930er Jahren durchgeführt hat, als Chandrasekhar-Grenze bezeichnet.
Überriesensterne explodieren in einer Supernova, wenn sie ihren Brennstoffvorrat aufbrauchen und sich Eisen in ihren Kernen bildet. Die resultierende Explosion ist so intensiv, dass das Licht einer Supernova kurzzeitig alle Sterne in einer ganzen Galaxie überstrahlen kann.