Începutul secolului XXI a adus noi descoperiri în astronomie. Apoi, odată cu începerea „Erei Spaţiale” în 1950, călătoriile în afara Pământului şi contactul cu planete,comete şi asteroizi au devenit realitate.
În 1911 a fost întocmită diagrama Hertzpung-Russel, pe baza relaţiilor dintre masa, dimensiunea şi luminozitatea stelelor astfel încât să se recunoască stelele uriaşe şi cele pitice.
În 1915, W.S. Adams a identificat Sirius B – prima pitică albă cunoscută, adică o stea cu o masă egală cu a Soarelui, comprimată într-un volum cam ca al Pământului.
În 1931, astrofizicianul S. Chandrasekhar a studiat comportamentul particulelor subatomice şi a descoperit o limită superioară a masei unei stele pentru a deveni o pitică albă după terminarea combustibilului – 1,4 mase solare. Dacă are o masă mai mare, nucleul unei stele aflate în ultima fază a existenţei colapsează transformându-se într-o stea neutronică, o stea cu cu o densitate foarte mare şi un diametru de numai câţiva km. Restul stelei este distrus printr-o supernovă. Stelele neutronice se văd de pe Pământ ca surse de unde radio pulsante. Primul pulsar a fost descoperit în 1967 de către britanicii Jocelyn Bell-Burnell şi Anthony Hewish.
De curând au fost descoperite piticele maro – stele cu masă mică, prea reci ca să genereze energie prin procese nucleare.În imagine, în stânga jos, steaua indicată de săgeată este o pitică maro puţin strălucitoare care orbitează steua 15 Sagittae, asemănătoare Soarelui. Se crede că această pitică maro are o masă mai mare de cel puţin 48 de ori decât Jupiter.