Neutronska zvijezda, bilo koja klasa izrazito gustih, kompaktnih zvijezda za koje se misli da su sastavljena uglavnom od neutrona. Neutronske zvijezde su promjera obično oko 20 km (12 milja). Njihove se mase kreću u rasponu od 1,18 do 1,97 puta veće od Sunca, ali većina je 1,35 puta veća od Sunca. Njihova srednja gustoća izuzetno je visoka - oko 10 14puta od vode. To približava gustoći unutar atomskog jezgra, a na neki se način neutronska zvijezda može zamisliti kao gigantsko jezgro. Definitivno se ne zna što je u središtu zvijezde, gdje je pritisak najveći; teorije uključuju hiperone, kaoone i pione. Međusobni slojevi su uglavnom neutroni i vjerojatno su u stanju "viška". Vanjski 1 km (0,6 milje) je čvrst, uprkos visokim temperaturama, koje mogu biti i do 1.000.000 K. Površina ovog čvrstog sloja, gdje je tlak najniži, sastoji se od izuzetno gustog oblika željeza.
zvijezda: Neutronske zvijezde
Kad masa preostale jezgre leži između 1,4 i oko 2 mase Sunca, ona očito postaje neutronska zvijezda s gustoćom većom od
Druga važna karakteristika neutronskih zvijezda je prisutnost vrlo jakih magnetskih polja, gore od 10 12 gausa (Zemljino magnetsko polje je 0,5 gausa), zbog čega se površinsko željezo polimerizira u obliku dugih lanaca željeznih atoma. Pojedini atomi postaju komprimirani i izduženi u smjeru magnetskog polja i mogu se vezati jedan za drugim. Ispod površine tlak postaje mnogo previsok da bi postojali pojedini atomi.
Otkriće pulsara 1967. pružilo je prve dokaze postojanja neutronskih zvijezda. Pulsari su neutronske zvijezde koje emitiraju impulse zračenja jednom po rotaciji. Zračenje koje se emitira obično je radio valovi, no poznato je da pulsari emitiraju i u optičkim, rendgenskim i gama-valnim duljinama. Na primjer, kratka razdoblja, primjerice, Rakovi (NP 0532) i Vela (33 odnosno 83 milisekunde) isključuju mogućnost da bi mogli biti bijeli patuljci. Impulsi su posljedica elektrodinamičkih pojava koje nastaju rotacijom i njihovih jakih magnetskih polja, kao u dinamo. U slučaju radio pulsara, neutroni na površini zvijezde propadaju u protone i elektrone. Kako se te nabijene čestice otpuštaju s površine, oni ulaze u intenzivno magnetsko polje koje okružuje zvijezdu i rotira se zajedno s njom. Ubrzane brzinom koja se približava brzini svjetlosti, čestice emitiraju elektromagnetsko zračenje sinhrotronskim zračenjem. To se zračenje oslobađa kao intenzivne radio zrake iz pulsarskih magnetskih pola.
Mnogi binarni izvori rendgenskih zraka, kao što je Hercules X-1, sadrže neutronske zvijezde. Kozmički objekti ove vrste emitiraju rendgenske zrake komprimiranjem materijala iz pratećih zvijezda nakupljenih na njihove površine.
Neutronske zvijezde također se vide kao objekti koji se zovu rotirajućim radio tranzitima (RRATs) i kao magnetari. RRAT-ovi su izvori koji emitiraju pojedinačne radio-snimke, ali u nepravilnim intervalima u rasponu od četiri minute do tri sata. Uzrok pojave RRAT nije poznat. Magnetari su visoko magnetizirane neutronske zvijezde koje imaju magnetsko polje između 10 14 i 10 15 gausa.
Većina istraživača vjeruje da se neutronske zvijezde formiraju eksplozijama supernove u kojima se kolaps središnje jezgre supernove zaustavlja porastom tlaka neutrona, jer se gustoća jezgre povećava na oko 10 15 grama po kubičnom cm. Ako je jezgra koja se urušava masivnija od oko tri mase Sunca, ne može se stvoriti neutronska zvijezda, a jezgra bi vjerojatno postala crna rupa.
