ดาวเหล็ก (iron star)[1] เป็นวัตถุท้องฟ้าในสมมุติฐานที่เชื่อว่าสามารถปรากฏขึ้นได้ในอนาคตอันไกลโพ้น เงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับการที่ดาวแบบนี้จะเกิดขึ้นคือต้องไม่มีการสลายตัวของโปรตอน (ณ เดือนกุมภาพันธ์ 2020 ยังไม่ได้รับหลักฐานที่แน่ชัดเกี่ยวกับการสลายตัวของโปรตอน) แม้ว่าจะขัดต่อผลการคาดการณ์ทางทฤษฎี แต่เรายังไม่สามารถปฏิเสธความเป็นไปได้ว่าโปรตอนเป็นอนุภาคที่เสถียร[1]ตามข้อสันนิษฐานของทากาฮิโกะ มัตสึบาระ (松原隆彦) ศาสตราจารย์แห่งองค์การวิจัยเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูง โปรตอนเป็นอนุภาคที่ไม่มีการสลายตัว และอะตอมทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นเหล็กอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในที่สุด[1] ธาตุที่มีเลขอะตอมต่ำกว่าเหล็กจะเกิดปฏิกิริยาฟิวชันเนื่องจากปรากฏการณ์ลอดอุโมงค์ แล้วในที่สุดก็เปลี่ยนเป็นธาตุเหล็ก-56 ที่เสถียรที่สุด ธาตุที่มีเลขอะตอมสูงกว่าธาตุเหล็กจะถูกเปลี่ยนเป็นธาตุเหล็กด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน หรือ การสลายให้อนุภาคอัลฟา ซึ่งในท้ายที่สุดจะก่อตัวเป็นก้อนเหล็กเย็นที่มีมวลเท่ากับดาวฤกษ์ฟรีแมน ไดซอนได้คำนวณว่าดาวเหล็กจะปรากฏในอีก 101500 ปีข้างหน้า[2] นอกจากนี้ไดซอนยังบอกว่าในอีก 10 10 76 {\displaystyle 10^{10^{76}}} ปี ดาวเหล็กจะเปลี่ยนเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำซึ่งมีความเสถียรมากกว่า[2]