در نهایت، ستاره اتمسفر بیرونی خود را در فضا آزاد می کند و تنها چیزی که باقی می ماند جرم متراکمی است که به عنوان کوتوله سفید شناخته می شود. تقریباً 97 درصد از ستارگان راه شیری، از جمله خورشید، سرنوشت مشابهی خواهند داشت.
ستاره شناسان می توانند کوتوله های سفید را به لطف نور منحصر به فردشان رصد کنند. آنها از این اطلاعات به همراه میزان تشکیل ستاره و تعداد کل ستاره ها برای محاسبه تعداد ستاره ها در سال استفاده می کنند. بر اساس برآوردها، یک کوتوله سفید هر دو سال یک بار تشکیل می شود.
برای ستارگانی که بیش از هشت برابر جرم خورشید دارند، روند مرگ متفاوت است. این ستارگان سنگین تنها 3 درصد از کل ستارگان راه شیری را تشکیل می دهند. اما عواقب مرگ آنها بسیار چشمگیر است.
ستارگان عظیم المان های سنگین تری را در هسته خود می سوزانند و وقتی می میرند آنقدر سنگین می شوند که دیگر نمی توانند گرانش شدید خود را تحمل کنند. نتیجه یک انفجار بزرگ به نام ابرنواختر است. در نهایت، هسته ستاره به عنوان یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله به حیات خود ادامه خواهد داد.
آخرین ابرنواختر در کهکشان راه شیری در سال 1604 ثبت شد، اما تخمین زده می شود که یک ابرنواختر در قرن یک یا دو بار در کهکشان رخ دهد. اما چرا از آخرین ابرنواختر کهکشان راه شیری بیش از 400 سال می گذرد؟ تخمین اخترشناسان به دلیل شکل کهکشان راه شیری و ابرهای گاز و غبار پیچیده است. دی بیزر می گوید:
یک ابرنواختر می تواند در خارج از مرکز یک کهکشان رخ دهد. اما مطالب زیادی بین ما وجود دارد که نمی توانیم ببینیم.
با توجه به این که کوتوله های سفید هر دو سال یک بار و ابرنواخترها در هر قرن یک بار رخ می دهند، در مجموع در هر قرن 53 ستاره در کهکشان راه شیری می میرند یا به عبارت دیگر هر 1.9 سال یک ستاره از راه می رسد. به گفته De Beiser، دانشمندان با درک مراحل مرگ ستاره ها می توانند قطعات پازل چرخه زندگی خود را کنار هم قرار دهند.