Tùy thuộc vào kích thước của ngôi sao, một vụ nổ siêu tân tinh có thể để lại một ngôi sao neutron, còn được gọi là pulsar hoặc lỗ đen. pulsar là một quả cầu cực kỳ dày đặc của neutron từ 10 đến 20 dặm có đường kính có thể quay hơn 700 lần mỗi giây. Hố đen hình thành khi tàn dư của siêu tân tinh có khối lượng lớn đến mức không lực tự nhiên nào có thể ngăn được sự sụp đổ của nó.
Các nhà vũ trụ học mô tả một lỗ đen là một điểm kỳ dị, một điểm nhỏ, dày đặc vô tận, được bao quanh bởi một chân trời sự kiện có chiều ngang vài dặm. Bất kỳ vật thể nào vượt qua chân trời sự kiện của lỗ đen đều biến mất khỏi vũ trụ. Nguyên nhân là ở khoảng cách gần như vậy, lực hấp dẫn của lỗ đen rất mạnh khiến lớp vải không-thời gian bị cong vênh và không có thứ gì, kể cả ánh sáng, có thể thoát ra ngoài.
Kích thước tối thiểu cần thiết để một ngôi sao có thể sụp đổ thành một lỗ đen sau siêu tân tinh là 3-3,2 lần khối lượng Mặt trời. Khối lượng này được gọi là giới hạn Chandrasekhar để vinh danh nhà vật lý thiên văn đã thực hiện các phép tính này vào những năm 1930.
Các ngôi sao siêu khổng lồ phát nổ trong một siêu tân tinh khi chúng cạn kiệt nguồn cung cấp nhiên liệu và sắt hình thành trong lõi của chúng. Vụ nổ kết quả là dữ dội đến mức ánh sáng từ siêu tân tinh có thể chiếu sáng hơn tất cả các ngôi sao trong toàn bộ thiên hà trong một thời gian ngắn.
