จันทรเศขรได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ เมื่อ ค.ศ. 1983 จากการศึกษากระบวนการทางฟิสิกส์ที่สำคัญต่อโครงสร้างและวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ จันทรเศขรยอมรับเกียรติดังกล่าว แต่เสียใจที่มีการอ้างถึงเฉพาะผลงานเฉพาะช่วงแรกของชีวิต โดยมองว่าไม่เห็นความสำคัญของความสำเร็จตลอดชีวิตของเขา

นอกจากนี้เขายังได้รับปริญญากิตติมศักดิ์ 20 ปริญญา และได้รับเลือกเป็นสมาชิกสมาคมวิชาการ 21 แห่ง รวมทั้งได้รับรางวัลอื่น ๆ อีกมากนอกเหนือจากรางวัลโนเบล เช่น เหรียญทอง จากราชสมาคมดาราศาสตร์ แห่งลอนดอน, เหรียญรัมอร์ดแห่งสำนักศิลปะและวิทยาศาสตร์แห่งอเมริกา, เหรียญพระราชทานจากราชสมาคมแห่งอังกฤษ, เหรียญแห่งชาติด้านวิทยาศาสตร์, และเหรียญเฮนรี แดรเปอร์ แห่งสำนักวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เป็นต้น

เมื่อ ค.ศ. 1999 องค์การบริหารการบินและอวกาศ (นาซ่า) ตั้งชื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศแห่งที่สาม จากหอดูดาวอวกาศขนาดใหญ่ 4 แห่ง จากการประกวดตั้งชื่อกว่า 6,000 ชื่อ จาก 50 รัฐ และ 61 ประเทศ โดยใช้ชื่อว่ากล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์จันทรา (Chandra X-ray Observatory) ซึ่งถูกส่งและปล่อยจากกระสวยอวกาศโคลัมเบีย เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม ค.ศ. 1999

จันทราได้รับรางวัล “ปัทมะ วิภูษัณ” นำหน้าชื่อ เป็น “ปัทมะ วิภูษัณ สุพรหมัณยัน จันทรเศขร” อันเป็นรางวัลการยกย่องให้เกียรติอย่างสูงเป็นอันดับสองที่มอบแก่พลเรือนอินเดีย (รองจากรางวัล “ภรต รัตนะ”) มอบให้แก่ผู้ทำคุณงามความดีแก่ประเทศชาติ เขาได้รับรางวัลนี้ในปี ค.ศ. 1968 จากสาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ ผู้ได้รับรางวัลคนแรกคือ สัตเยนทร นาถ โพส (Satyendra Nath Bose)

เลขจันทรเศขร (Chandrasekhar number) เป็นปริมาณไร้มิติของอุทกพลศาสตร์เชิงแม่เหล็ก (magnetohydrodynamics) ก็ตั้งตามชื่อของเขา นอกจากนี้ยังมีการตั้งชื่อ “ดาวเคราะห์น้อย 1958 จันทรา” (1958 Chandra) อีกด้วย (ดาวเคราะห์น้อยขนาด 34 กิโลเมตรดวงนี้จะปรากฏให้เห็นในราวกันยายน-ตุลาคม ปีนี้)

ขีดจำกัดจันทรเศขร (Chandrashekhar limit)

ดาวแคระขาวนั้นเป็นดาวฤกษ์ (อย่างดวงอาทิตย์ของเรา) ที่มีวิวัฒนาการขั้นสูงสุด โดยอาจมีรัศมีมากกว่าเดิมนับร้อย ๆ เท่า ในขั้นนี้อะตอมบนผิวหน้าจะไม่มีความถ่วงที่สูงพอจะยึดเอาไว้ แต่ยังมีแรงดันที่เข้มแผ่ออกมาจากภายใน อะตอมบางส่วน โดยเฉพาะไฮโดรเจนจะพุ่งออกมา และมวลของดาวดวงนั้นจะค่อย ๆ ลดลง จากทฤษฎีแสดงว่าดาวที่มีมวลถึง 8 เท่าของดวงอาทิตย์จะสูญเสียมวลไปในลักษณะเช่นนี้ และลดลงต่ำกว่าขีดจำกัดจันทรเศขร

ขีดจำกัดนี้มีผลต่อดาวที่มีมวลมากกว่า 8 เท่าของดวงอาทิตย์ด้วย สสารในแกนกลางของมันจะกลายเป็นเหล็กด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ ถึงจุดนี้จะไม่มีพลังงานนิวเคลียร์อีกต่อไป เช่นเดียวกับในดาวแคระขาว เมื่อแกนเหล็กมีมวลเท่ากับมวลจันทรเศขร มันจะยุบเป็นดาวนิวตรอน และส่วนที่เหลือจะถูกผลักออกไป กลายเป็นซูเปอร์โนวาชนิด II ดาวแคระขาวบางแบบจะดึงสสารเข้ามาจากภายนอก และเมื่อมวลมากเท่ากับขีดจำกัดจันทรเศขร มันจะกลายเป็นซูเปอร์โนวาเช่นกัน ในกรณีนี้เรียกว่า ซูเปอร์โนวาชนิด Ia

การค้นพบนี้นับเป็นพื้นฐานของฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมัยใหม่ เนื่องจากแสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลสูงกว่าดวงอาทิตย์ของเรามาก ๆ จะต้องระเบิด หรือไม่ก็กลายเป็นหลุมดำ