O stea cu quarc este un obiect exotic extrem de comprimat, teoretizat că se formează din aproximativ 1% din toate stelele neutronice, care, la rândul lor, se formează în mod sigur la prăbușirea stelelor cu 1.5 – 3.0 mase solare. Stelele cuarci nu au fost observate în mod concludent, dar doi candidați promițători au fost înregistrate de Observatorul Chandra X-Ray pe 10 aprilie 2002. Un candidat suplimentar a fost observat de atunci, dar sunt necesare mai multe dovezi înainte ca existența stelelor cuarci să poată fi confirmată pozitiv. cu o marjă de eroare redusă.
Stele cu mase solare de peste 1.35, dar mai puțin de 3 sau cam așa ceva (mai puțin decât limita Tolman-Oppenheimer-Volkoff), în cele din urmă se prăbușesc catastrofal într-o stea neutronică, un obiect compact de dimensiunea unui oraș mic. O singură linguriță de materie stea neutronică cântărește un miliard de tone (peste 1.1 miliarde de tone). Gravitația este atât de puternică încât cei mai înalți „munti” de pe o stea neutronică au doar câțiva mm înălțime. Steaua cuarci este un obiect teoretic și mai compact decât o stea neutronică. Într-o stea neutronică, presiunea degenerativă dintre neutroni este cea care împiedică corpul să se prăbușească într-o gaură neagră – într-o stea cu cuarci, este presiunea dintre cuarci.
Într-o stea neutronică, toți electronii fuzionează cu protoni pentru a crea nimic altceva decât neutroni. O stea neutronică poate fi văzută un singur atom gigantic, un nucleu compus numai din neutroni înconjurat de o înveliș subțire de electroni. Într-o stea cu quarci, quarcii constituenți ai neutronilor sunt aruncați și se recombină, transformându-se de la familiarii quarci up și down quarks, care alcătuiesc toate particulele de pe Pământ, la quarcii ciudați mai masivi, pe care îi cunoaștem numai de la energie înaltă. experimente cu acceleratorul de particule. O stea cu quarci poate fi văzută ca un singur hadron gigantic (proton sau neutron), dar cu multe cvadrilioane de quarci, mai degrabă decât doar cei trei tipici.
Atunci când o stea neutronică se prăbușește într-o stea cuarc, se presupune că ar provoca un eveniment numit nova cuarc. Procesul prin care quarcii sunt deconfinați de neutroni ar elibera o energie extraordinară, chiar mai mult decât cele mai energice reacții nucleare, producând, probabil, cele mai impresionante explozii de la Big Bang. Este posibil ca misterioasele explozii de raze gamma (GRB) să fie de fapt nova de cuarc.