在一个人闭关期间，张晓辰认识到在大质量恒星演化到晚期，内部不能产生新的能量，巨大的引力将整个星体迅速向中心坍缩，将中心物质都压成中子状态，形成中子星，而外层下坍的物质遇到这坚硬的“中子核”反弹引起爆炸。这就成为超新星爆发，质量更大时，中心更可形成黑洞。在超新星爆发的过程中所释放的能量，需要我们的太阳燃烧900亿年才能与之相当。
超新星研究有着关乎人类自身命运的深层意义。如果一颗超新星爆发的位置非常接近地球，即使到目前国际天文学界普遍认为此距离在100光年以内，它就能够对地球的生物圈产生明显的影响，这样的超新星被称为近地超新星。有研究认为，在地球历史上的奥陶纪大灭绝，就是一颗近地超新星引起的，这次灭绝导致当时地球近60%的海洋生物消失。
脉冲星，是恒星在超新星阶段爆发后的产物。超新星爆发之后，就只剩下了一个“核”，仅有几十公里大小，它的旋转速度很快，有的甚至可以达到每秒714圈。在旋转过程中，它的磁场会使它形成强烈的电波向外界辐射，脉冲星就像是宇宙中的灯塔，源源不断地向外界发射电磁波，这种电磁波是间歇性的，而且有着很强的规律性。
正是由于其强烈的规律性，脉冲星被认为是宇宙中最精确的时钟。
张晓辰清楚脉冲星靠消耗自转能而弥补辐射出去的能量，因而自转会逐渐放慢。
但是这种变慢非常缓慢，以致于信号周期的精确度能够超过原子钟。而从脉冲星的周期就可以推测出其年龄的大小，周期越短的脉冲星越年轻。脉冲星的特征除高速自转外，还具有极强的磁场，电子从磁极射出，辐射具有很强的方向性。
由于脉冲星的自转轴和它的磁轴不重合，在自转中，当辐射向着观测者时，观测者就接收到了脉冲。脉冲星就是快速自转的中子星。
中子星，是超大质量恒星爆炸形成超新星时残留的内核，它是密度非常高的天体，相当于将太阳的质量装入一个直径仅有20千米的球体内。
中子星能够每秒旋转数百次，由于超强的引力作用和旋转速度，中子星可在时空中形成较大的“涟漪”，但如果其表面包含隆起或其他瑕疵，时空中出现的“涟漪”将出现不均匀性。中子星的表面被认为是由富含中子微粒的结晶层，是一种固体坚硬的外层。中子星表面的原子排列地比钢铁更加紧密，其强度是钢铁断点的100亿倍。
坚硬的表面意味着中子星能够支撑大量的表面隆起地形——“山脉”，可能在中子星表面能够支撑一些10厘米高的地形隆起，延伸至几公里之外。研究认为黄金和其他重金属元素可能来自于中子星碰撞的大爆炸。
其次就是夸克星，是一种假设的星体。恒星爆发之后会留下遗骸，一颗中子星或者一个黑洞。但如果这个遗骸比上质量太小无法成为黑洞，比下质量太大无法形成中子星，则形成夸克星。虽然还没有被观测到，但天文学家们相信它们应该是存在的。夸克星其实是由奇异夸克物质所组成的，所以它们还被称为奇异星。
接着是黑洞，一种特别致密的暗天体。大质量恒星在其演化末期发生塌缩，其物质特别致密，它有一个称为“视界”的封闭边界，黑洞中隐匿着巨大的引力场，因引力场特别强以至于包括光子(即组成光的微粒，速度c=3*10^8ms)在内的任何物质只能进去而无法逃脱。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。