La matière présente alors un seuil à la compressibilité. On a une matière dont les électrons sont dans un état quantique dégénéré.
C'est le stade de la "NAINE BLANCHE".
La matière dégénérée au niveau des électrons résiste à la compression jusqu'à la limite de CHANDRASEKHAR : 1,44 masses solaires.
Si la masse de la naine blanche dépasse cette limite, les électrons atteignent des vitesses de l'ordre de "c", pénètrent les noyaux et s'unissent aux protons. Des neutrinos sont produits.
Il n'y a plus alors que des neutrons dans cette naine. On a une étoile de neutrons. Il ne reste que très peu de vide autour de ces neutrons: ils ne se repoussent pas électriquement. Le passage de naine blanche à l'étoile à neutron est très rapide: quelques fractions de seconde. La masse volumique atteint des valeurs de 1 milliard de tonnes par centimètre cube. Le coeur passe d'une taille de 1000 km à 20 km. Une énergie considérable est dégagée sous forme de photons gamma. Ces photons et les neutrinos irradient les couches externes de l'étoile. Elles s'embrasent dans une explosion terrible et sont rejetées au loin : la SUPERNOVA.
Dans l'étoile à neutrons ce sont eux qui sont soumis à la dégénérescence. Ce sont aussi des fermions. Si la masse de l'étoile à neutrons augmente parce que de la matière tombe dessus, cases se resserrent . Mais la valeur du produit "taille de la case"x"vitesse du neutron" ne peut diminuer (incertitude de Heisenberg). La vitesse augmente.
Elle ne peut augmenter au dela de "c". Cela se produit lorsque la masse de l'étoile à neutrons atteint 3 masses solaires. La pression de dégénerescence atteint sa limite. L'étoile à neutrons s'effondre et sa masse volumique augmente ... on ne connaît pas de processus capable d'enrayer l'effondrement de cette matière. Un trou noir se forme.
Pour les particules dont le "spin" n'est pas un nombre entier:
l'électron, le neutron, le proton ... bref les "fermions" il existe, dans la nature une loi dite "principe d'exclusion de Pauli" qui leur interdit d'être trop proche les uns des autres.
Si la matière se trouve comprimée : par exemple, dans le coeur d'une étoile il y a un gaz d'électrons car en raison de la température il ne saurait exister d'atomes. Ces électrons sont anormalement serrés par la pression gigantesque.
Lorsqu'ils occupent pratiquement toutes les cases , il n'est plus possible de serrer davantage ce gaz d'électrons.