O estágio final para estrelas cujas massas são superiores a três vezes a massa do Sol é um buraco negro.

Estas estrelas massivas terminam as suas vidas numa explosão cataclísmica conhecida como supernova. Durante uma supernova, o núcleo da estrela entra em colapso sob a sua própria gravidade, libertando uma enorme quantidade de energia. Essa energia faz com que as camadas externas da estrela sejam expelidas para o espaço, formando um remanescente de supernova.

Se o núcleo da estrela massiva tiver mais de três vezes a massa do Sol, ela entrará em colapso para formar um buraco negro. Um buraco negro é uma região do espaço-tempo com uma força gravitacional tão intensa que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar dele. A fronteira de um buraco negro é chamada de horizonte de eventos. Qualquer coisa que cruze o horizonte de eventos, incluindo a luz, fica presa dentro do buraco negro e não pode escapar.