在紅巨星內部，雖然氫已經基本耗盡，但由於內部收縮使溫度升得更高了，於是又開始了氦聚合反應，它內部便又重新燃燒起來，並且能夠維持很長時間。像太陽這樣的恒星，在紅巨星階段大約能停留10億年。
被“壓縮”了的恒星——白矮星
恒星中有許多矮子，它們的個頭一般比地球要小，有甚至比月球還要小，它們的顏色發白，所以人們稱它們為白矮星。
第一顆被發現的
白矮星——天狼星B白矮星雖“矮”，卻重得驚人。一顆和地球一樣大的白矮星有太陽那麼重。一般白矮星比地球要重幾十萬倍乃至幾百萬倍。天狼星有一顆白矮星伴星，直徑是地球的兩倍，卻比地球重30萬倍。在那上麵，火柴盒大小的一塊“小石頭”就有5噸重。白矮星有這麼大的密度，是因為它是由特殊材料構成的。我們知道，物質是由原子構成的，原子本身像一個空虛的氣球，它的大部分質量都集中在隻有整個原子體積的近億億分之一大小的原子核上。原子就像包著一粒小鐵蛋的大氣球。所以，一般的物體中，無數原子核之間並不緊挨在一起，而是有很大的空間，它們是分散的。但是，在白矮星這種特殊的星球內部，卻存在著令人難以想象的高壓，原子的外殼被擠破了，原子核和繞核運轉的電子被擠成一團，原子核之間不再是分散的，而是排列得緊緊的。這就使得整個星球的體積大大縮小，而重量卻不減少。它的密度就變得特別高。可見白矮星並不是長不大的恒星，而是“壓縮”了的恒星。
白矮星是在恒星演化到晚年時才形成的。在恒星的一係列核反應停止或接近尾聲之時，恒星外層的物質擋不住中心的引力而發生收縮，直到與引力勢均力敵，收縮才停止，白矮星便形成了。收縮過程中釋放出很大的能量使白矮星白熱化，表麵溫度能高達1萬攝氏度以上。這就是白矮星發白光的原因。以後，像鐵水凝結成鐵塊一樣，白矮星將逐漸冷卻、變暗，最終變成體積更小、密度更大、完全不能發光的黑矮星。
短壽的恒星——超新星
在秩序井然的星座之間，有時會突然出現一顆異常明亮的外來客，甚至在白天也能見到。但是好景不長，不過幾個月，它又漸漸暗下來，最終悄然逝去，音訊全無，這就是生命力極短的超新星，在我國古代曾經形象地稱它為“客星”。
超新星
超新星並不是新出生的星，恰恰是垂死的恒星的輝煌“葬禮”。一些大質量的恒星，內部引力極強，當內部燃料耗盡燃燒停止時，星球不是慢慢地收縮，而是突然地坍縮。坍縮所引起的內部壓力是如此的巨大，以至球殼無力承受而發生爆炸，就像突然猛力擠壓一個氣球所發生的情況一樣。劇烈的爆發猶如一顆超級原子彈爆炸一樣，恒星向外放射出極大的能量，閃耀出異常明亮的光芒。於是，一顆本來很暗或根本看不見的恒星，亮度會一下子提高17個星等以上，成為一顆亮星，這就是超新星。
超新星爆炸，是目前我們所知的恒星世界裏最為猛烈的爆發現象。據計算，一顆超新星爆發時發出的光，相當於14萬至100億個太陽的光。在銀河係裏，目前已知的超新星爆炸隻有很少幾次。最著名的是發生於1006年、1054年、1572年和1604年的超新星，平均300年出現一次。如果把河外星係裏發現的超新星計算在內，到1978年為止，已發現的超新星有491顆。一顆垂死的恒星經過超新星爆發後，就徹底解體了，大部分物質化為一股雲煙和許多碎片，飄散到太空中，剩下的物質則迅速坍縮為很小的中子星或黑洞。
世界上最早、最詳細地記錄超新星爆發現象的是我國。史書《宋會要》中詳細地記錄了1054年的一次超新星爆炸情況。今日的蟹狀星雲就是這顆超新星爆發後留下的遺址。
太空燈塔——中子星
1967年，天文學家偶然接收到一種奇怪的電波。這種電波每隔1~2秒發射一次，就像人的脈搏跳動一樣。人們曾一度把它當成是宇宙人的呼叫，轟動一時。後來，英國科學家休伊什終於弄清了這種奇怪的電波，原來來自一種前所未知的特殊恒星，即脈衝星。這一新發現使休伊什獲得了1974年的諾貝爾獎。現在，已發現的脈衝星有300多個，它們都在銀河係內，蟹狀星雲的中心就有一顆脈衝星。
脈衝星是20世紀60年代四大天文發現之一（其他三個是：類星體、星際有機分子、宇宙3開微波輻射）。因為它不停地發出無線電脈衝，而且兩個脈衝之間的間隔（脈衝周期）十分穩定，準確度可以與原子鍾媲美。各種脈衝星的周期不同，長的可達37秒，短的隻有0033秒。
脈衝星就是快速自轉的中子星。中子星很小，一般直徑隻有10千米，質量卻和太陽差不多，是一種密度比白矮星還高的超密度恒星。