Lad os vende tilbage til de rester som udviklingen af de tungeste stjerner efterlader. Neutronstjerner repræsenterer den endelige ekstrem af stjernernes udvikling; der er en anden skæbne, der afventer nogle tunge stjerner. En neutronstjernes fysik ligner en hvid dværgs fysik, bortset fra at det er neutroner i stedet for elektroner som er årsag til, at en neutronstjerne bliver degenereret. En hvid dværg, kan have en masse på ikke mere end cirka 1,4 Solmasser (M). Dette er Chandrasekhar-grænsen, der er omtalt i kapitel 15. Hvis objektets masse overskrider denne grænse, er tyngdekraften i stand til at overvinde trykket fra degenerationsniveauet, og den hvide dværg begynder at falde sammen igen.
Ligesom der er en Chandrasekhar-grænse for hvide dværge, er der en øvre grænse for massen af neutronstjerner. Hvis en neutronstjernes masse overstiger cirka 3 M, begynder tyngdekraften igen at overvinde trykket. Neutronstjernen bliver mindre, og tyngdekraften på neutronstjernens overflade bliver stærkere og stærkere i et stadigt stigende tempo. I dette tilfælde, er der ingen kraft i naturen som er stærk nok, til at forhindre tyngdekraftens endelige sejr. Det kollapsende objekt, passerer hurtigt en tærskel, hvor undvigelseshastigheden fra den overflade, overstiger lysets hastighed, og nu kan end ikke lys undslippe objektets tyngdekraft. Fra dette punkt, kan intet undslippe fra det sammenfaldende objekt og komme tilbage dertil hvorfra det kom. Objektet er blevet et sort hul.
Et sort hul vil blive dannet, hvis kernen efterladt fra en tung stjernes supernova, overstiger cirka 3 M. Alternativt, kan en neutronstjerne i et binært system, falde sammen og blive til et sort hul, hvis den opsamler nok masse fra dens leedsager, til at skubbe den op over 3 M-grænsen. Uanset hvordan det dannes, vil ethvert objekt med en masse større end 3 M, blive til et sort hul. Sorte huller er så mærkelige, at lovene om Newtonsk fysik (som vi kiggede på i kapitel 3), bliver utilstrækkelige til at beskrive dem. For at kigge på dem, skal vi først se på hvordan Einstein satte spørgsmålstegn, ved de intuitive antagelser om selve rummet og tiden.