a neutroncsillagok a nagy tömegű csillagok egyik lehetséges evolúciós végpontját alkotják. Miután a csillag magja teljesen vasra égett, az energiatermelés leáll, és a mag gyorsan összeomlik, az elektronokat és protonokat összepréselve neutronokat és neutrínókat képezve. A neutrínók könnyen elmenekülnek a szerződő magból, de a neutronok közelebb kerülnek egymáshoz, amíg sűrűségük megegyezik az atommagéval., Ezen a ponton a neutronok a lehető legkisebb helyet foglalják el (hasonlóan a fehér törpe elektronjaihoz), és ha a mag kevesebb, mint 3 naptömeg, akkor olyan nyomást fejtenek ki, amely képes egy csillag támogatására. Ennél nagyobb tömegeknél még a neutronok nyomása sem képes a csillagot a gravitáció ellen támogatni,és egy csillag fekete lyukba omlik. A neutronnyomás által támogatott csillag “neutroncsillag” néven ismert, amely pulzárnak tekinthető, ha mágneses mezője kedvezően igazodik a spin tengelyéhez.,
a neutroncsillagok olyan extrém objektumok, amelyek 10 és 20 km között mozognak. Sűrűségük 1017 kg / m3(a Föld sűrűsége körülbelül 5×103 kg / m3, sőt a fehér törpék sűrűsége több mint milliószor kisebb), ami azt jelenti, hogy egy teáskanál neutroncsillag anyag súlya körülbelül egymilliárd tonna. A legegyszerűbb módja annak, hogy elképzeljük, hogy a Nap tömegének kétszeresét egy kis város méretű tárgyba szorítjuk!, Az eredmény az, hogy a neutroncsillag felszínén a gravitáció 1011 körül erősebb, mint amit itt a Földön tapasztalunk, és egy tárgynak a fénysebesség körülbelül felével kell utaznia, hogy elmeneküljön a csillagból.
hitel: NASA / CXC / ASU / J. Hester et al.,
a magösszeomlásos szupernóva-robbanásban született neutroncsillagok rendkívül gyorsan forognak a szöglendület megőrzése következtében, és hihetetlenül erős mágneses mezőkkel rendelkeznek a mágneses fluxus megőrzése miatt. A masszív csillag viszonylag lassuló forgó magja óriási mértékben növeli forgási sebességét, mivel összeomlik, hogy a sokkal kisebb neutroncsillagot képezze. Ez hasonló az iceskater megnövekedett centrifugálásához, ha tömegét a centrifugálási tengelye körül koncentrálja úgy, hogy karjait a testéhez közel hozza., Ugyanakkor a hatalmas csillag mágneses mező vonalai közelebb kerülnek egymáshoz, amikor a mag összeomlik. Ez fokozza a csillag mágneses mezőjét a Föld körülbelül 1012-szeresére.
az eredmény az, hogy a neutroncsillagok születéskor másodpercenként legalább 60-szor foroghatnak. Ha egy bináris rendszer részét képezik, növelhetik ezt a forgási sebességet Az anyag felhalmozódásával, másodpercenként több mint 600-szor!, Megfigyelték, hogy a radiatív folyamatok során energiát vesztett neutroncsillagok olyan lassan forognak, mint 8 másodpercenként, miközben továbbra is megőrzik a rádióimpulzusokat, és a röntgensugaras rendszerekben a szél által fékezett neutroncsillagok forgási sebessége olyan lassú lehet, mint 20 percenként. A megfigyelések azt is feltárják, hogy az izolált neutroncsillagok forgási sebessége az idő múlásával lassan változik, általában csökken, mivel a csillag életkora és forgási energiája a mágneses mező révén elvész a környezet számára (bár néha hibák láthatók)., Példa erre a Crab pulsar, amely napi 38 nanoszekundum sebességgel lassítja a centrifugálást, elegendő energiát szabadítva fel a Rák-köd táplálására.
a csillagászok ezeket a forgási sebességeket a mágneses mező pólusain keresztül kibocsátott elektromágneses sugárzás kimutatásával mérik., Ezek a mágneses pólusok általában nem igazodnak a neutroncsillag forgástengelyéhez, így a sugárzási sugár a csillag forgatásakor körbejár. Ez nagyjából ugyanaz, mint a fénysugár egy világítótorony söpör körül. Ha a Föld a gerenda útján fekszik, látjuk a neutroncsillagot/pulzárt. Ha nem, akkor csak a szupernóva maradékot látjuk. Ez is szépen magyarázza azt a tényt, hogy nem látunk pulzárt minden szupernóva maradványban.
a neutroncsillagok nem feltétlenül léteznek elszigetelten, és azok, amelyek egy bináris rendszer részét képezik, általában erősen bocsátanak ki röntgensugarakban., X-ray bináris fájlok általában eredmény a transzfer anyag a fő sorozat társ-ra a neutroncsillag, míg a rövid időtartamú gamma sugárzás úgy gondolják, hogy az eredmény az egyesülést a két neutron csillagok.
a neutroncsillagok létezését szupernóva-robbanások eredményeként 1933-ban, egy évvel a neutron elemi részecskeként való felfedezése után feltételezték. Jocelyn Bell azonban csak 1967-ben figyelte meg a pulzárokra jellemző rádiókibocsátás periodikus impulzusait., Jelenleg több mint 1300 neutroncsillag ismert, és körülbelül 105-en vannak a Tejútrendszerben.