중력붕괴(Gravitational Collapse)는 천체가 자신의 중력에 의해 붕괴하는 현상을 의미한다. 이 현상은 일반적으로 별의 생애 후반부에 발생하는데, 별 내부에서의 핵융합 반응이 고갈되면, 별은 더 이상 외부 압력을 제공할 수 없고, 이로 인해 중력이 별의 물질을 내부로 끌어당기는 힘이 강해진다. 중력붕괴가 발생하면, 별은 급격하게 수축하면서 밀도가 증가하고 온도가 상승하게 된다. 이 과정은 상당한 양의 에너지를 방출하며, 이러한 에너지가 초신성으로 알려진 강력한 폭발을 초래할 수 있다.

중력붕괴는 특히 대량의 별에서 중요한 역할을 한다. 이들 별은 핵융합 과정을 통해 핵에서 헬륨, 탄소, 그리고 그 이상의 원소들을 생성하다가 결국 중심부에서의 에너지원이 소진된다. 이런 경우 별은 중력에 의해 급격히 붕괴하기 시작하며, 별의 중심은 고온과 고밀도의 상태로 변하게 된다. 이 과정에서 발생하는 압력은 탄소와 산소와 같은 원소들이 더 무거운 원소로 융합되는 데 기여할 수 있다.

중력붕괴의 결과로 나타나는 현상 중 하나는 중성자별이나 블랙홀의 형성이다. 대량의 별이 중력붕괴를 겪으면, 별의 중심부가 매우 높은 밀도로 수축하게 되어 결국 중성자별이 형성될 수 있다. 이 경우, 핵 안의 중성자가 서로 반발하는 압력과 중력의 균형이 유지되면서 중성자별이 존재할 수 있다. 그러나 별의 질량이 충분히 크면, 결국 중력의 압력이 모든 저항을 이기고 블랙홀로 붕괴하게 된다.

중력붕괴는 우주론과 천체 물리학에서 중요한 개념으로, 빅뱅 이론과 우주 구조의 형성에 기여한다. 중력붕괴는 갈라지거나 상호작용하는 물질들이 원시 별이나 은하를 형성하는 과정에서 핵심적인 역할을 한다. 이러한 과정을 통해 우주는 여러 천체들이 생성되는 다양한 단계를 거치며 오늘날의 복잡한 우주 구조를 이룩하게 된다. 중력붕괴는 우주 안에서 물질과 에너지의 분포를 이해하는 데 필수적인 현상으로 여겨진다.