Neutronska zvijezda je zvjezdani ostatak – superkomprimirani objekt koji ostaje kada zvijezde s masom između 1.4 i oko 3 puta veće od mase našeg Sunca iscrpe svoje nuklearno gorivo i kolabiraju prema unutra. Rezultat je kondenzirana sfera materije prečnika oko 20 km (12 milja) s gravitacijskim poljem približno 2 x 10^11 puta jačim od Zemljinog.
Gustoća neutronske zvijezde je tolika da se protoni i elektroni koji čine atome stapaju u električno neutralne neutrone, primarne čestice koje čine neutronsku zvijezdu. Budući da su električno neutralne, takve čestice mogu biti zbijene jedna uz drugu, što rezultira nebeskim objektom slične gustoće kao i atomska jezgra.
Neutronska zvijezda je egzotični astronomski objekt čije je postojanje bilo predviđeno teorijom 35 godina prije nego što je jedan stvarno otkriven 1968. Brzina bijega za neutronsku zvijezdu je otprilike polovica brzine svjetlosti. Najviše “planine” na takvoj zvijezdi mjere se u milimetrima (djelićima inča), a ne u kilometrima (stopama). Budući da se brzina rotacije zvijezde ubrzava dok se kolabira, mogu se postići ogromne brzine kutne brzine, reda veličine 30,000 18,640 km/s (XNUMX XNUMX mi/s), ili jedna rotacija svake milisekunde ili dvije. Kada ove brzo rotirajuće zvijezde emitiraju elektromagnetsko zračenje koje se može detektirati na Zemlji, primaju se kontinuiranim impulsima, što dovodi do naziva “pulsar”.
Formirana iz jezgre sunaca s isteklim rokom trajanja, neutronska zvijezda je dom egzotičnih oblika materije koja se ne može naći nigdje drugdje u svemiru: jezgre sastavljene od golemih količina neutrona bez elektrona u orbiti, slobodnih neutrona koji plutaju u supergustoj “neutronijevoj” juhi i vjerojatno egzotični oblici materije kao što su pioni ili kaoni. To su čestice sastavljene od neobičnih konfiguracija ili tipova kvarkova, sastavnica subatomskih čestica. Budući da bi konvencionalni atomski oblici materije bili rastrgani u komadiće golemom gravitacijom i pritiskom neutronske zvijezde, možda nikada nećemo moći izravno izvoditi eksperimente ili promatranja na takvim objektima. Primarni tipovi neutronskih zvijezda uključuju rendgenske burstere, pulsare i magnetare.