Η εκφυλισμένη ύλη είναι μια παράξενη μορφή εξωτικής ύλης που δημιουργείται στους πυρήνες μεγάλων άστρων, όπου τα άτομα ή ακόμη και τα υποατομικά σωματίδια είναι συσκευασμένα τόσο στενά που η κύρια πηγή πίεσης δεν είναι πλέον θερμική αλλά κβαντική – υπαγορευμένη από περιορισμούς που θέτει η αρχή αποκλεισμού Pauli. που υποστηρίζει ότι κανένα σωματίδιο δεν μπορεί να καταλάβει την ίδια κβαντική κατάσταση. Είναι επίσης χρήσιμο σε ορισμένες περιπτώσεις να αντιμετωπίζονται τα ηλεκτρόνια αγωγιμότητας σε μέταλλα ως εκφυλισμένη ύλη, λόγω της υψηλής πυκνότητάς τους. Εκφυλισμένη ύλη, ειδικά μεταλλικό υδρογόνο, έχει δημιουργηθεί σε εργαστήριο στο παρελθόν, χρησιμοποιώντας πιέσεις πάνω από ένα εκατομμύριο ατμόσφαιρες (>100 GPa).
Η εκφυλισμένη ύλη είναι μοναδική στο ότι η πίεσή της υπαγορεύεται μόνο εν μέρει από τη θερμοκρασία και η πίεση θα παρέμενε στην πραγματικότητα ακόμη και αν η θερμοκρασία της ύλης μειωνόταν στο απόλυτο μηδέν. Αυτό είναι αρκετά διαφορετικό από τα ιδανικά αέρια που μαθαίνουμε στο μάθημα της φυσικής, όπου η θερμοκρασία και η πίεση/όγκος συνδέονται στενά.
Με σειρά αυξανόμενης πυκνότητας, οι κοινές μορφές εκφυλισμένης ύλης περιλαμβάνουν το μεταλλικό υδρογόνο, που υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες στον πυρήνα μεγάλων πλανητών όπως ο Δίας και ο Κρόνος. λευκή νάνος ύλη, που βρίσκεται σε λευκούς νάνους, που θα γίνει ο Ήλιος μας μια μέρα. νετρόνιο, που βρίσκεται σε αστέρια νετρονίων, το τελικό σημείο της αστρικής εξέλιξης για αστέρια από 1.35 έως περίπου 2.1 ηλιακές μάζες. περίεργο θέμα? ή ύλη κουάρκ, που επίσης εικάζεται ότι υπάρχει μέσα σε πολύ μεγάλα αστέρια.
Στους λευκούς νάνους, το υλικό αναφέρεται ως ύλη εκφυλισμένη από ηλεκτρόνια, επειδή δεν υπάρχει αρκετή ενέργεια για να καταρρεύσει τα ηλεκτρόνια σε ατομικούς πυρήνες και να παραχθεί νετρόνιο. Στα αστέρια νετρονίων, το υλικό ονομάζεται εκφυλισμένη ύλη νετρονίων, επειδή η πίεση είναι τόσο μεγάλη που τα ηλεκτρόνια συντήκονται με πρωτόνια για να δημιουργήσουν ύλη που δεν αποτελείται από τίποτα άλλο εκτός από νετρόνια. Υπό κανονικές συνθήκες, τα ελεύθερα νετρόνια εκφυλίζονται σε πρωτόνιο και ηλεκτρόνιο σε περίπου 15 λεπτά, αλλά κάτω από την τεράστια πίεση ενός αστέρα νετρονίων, η ύλη που αποτελείται μόνο από νετρόνια είναι σταθερή.
Η πιο ακραία μορφή εκφυλισμένης ύλης, η παράξενη ύλη, πιστεύεται ότι υπάρχει στα αστέρια κουάρκ, αστέρια με μάζα κάπου ανάμεσα σε αστέρια νετρονίων και μαύρες τρύπες, στα οποία τα συστατικά κουάρκ των νετρονίων αποσυνδέονται και δημιουργείται μια σούπα κουάρκ. Τα αστέρια Κουάρκ είναι ένας πιθανός υποψήφιος για τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της μάζας των παρατηρούμενων γαλαξιών.