Il ciclo di vita di una stella è determinato dalla sua massa: maggiore è la sua massa, più breve è la sua vita. Le stelle di grande massa di solito hanno cinque fasi nei loro cicli di vita.
Fase 1
Una stella è composta da due gas: idrogeno ed elio. Durante la prima fase del ciclo di vita di una stella di grande massa, l'idrogeno nel nucleo brucia finché non rimane solo elio.
Fase 2
Quando l'apporto di idrogeno nel nucleo si esaurisce, il nucleo diventa instabile e si contrae. La mancanza di idrogeno fa fondere l'elio in carbonio. Quando l'elio è sparito, il carbonio fuso forma elementi più pesanti nel nucleo come ferro, magnesio, neon e zolfo. Il nucleo si trasformerà in ferro e smetterà di bruciare. Quindi il guscio esterno della stella, che è principalmente idrogeno, inizia ad espandersi.
Fase 3
Nel corso dei successivi milioni di anni circa, si verificano una serie di reazioni nucleari, che formano diversi elementi nei gusci attorno al nucleo di ferro.
Fase 4
Il nucleo collasserà in meno di un secondo, causando un'esplosione chiamata supernova. L'esplosione provocherà un'onda d'urto che farà esplodere gli strati esterni.
Fase 5
Se il nucleo sopravvive alla supernova, può diventare una stella di neutroni o un buco nero. Dipende da quante masse solari è il nucleo. Una massa solare è il modo standard per descrivere la massa in astronomia (una massa solare è uguale alla massa del Sole, o circa 1,98892 × 10^30 kg). Se è compresa tra 1,5 e 3 masse solari, diventerà una piccola stella di neutroni molto densa. Se è maggiore di 3, il nucleo si contrarrà per diventare un buco nero.