Neutronske su zvijezde drevni ostaci zvijezda koje su došle do kraja svog evolucijskog putovanja kroz prostor i vrijeme.
Ovi zanimljivi objekti nastali su iz velikih zvijezda – četiri do osam puta većih od našeg Sunca prije nego što se dogodila katastrofična eksplozija pod nazivom- supernova. Nakon što se uslijed te eksplozije vanjski slojevi zvijezde izbace u svemir, jezgra ostaje netaknuta, ali više ne proizvodi nuklearnu fuziju. Bez vanjskog pritiska od fuzije koja bi se suprotstavila gravitacijskoj sili, zvijezda se zgušnjava i urušava.
Uprkos njihovom malom promjeru od dvadesetak kilometara, neutronske zvijezde su 1.5 puta teže od Sunca i vrlo su velike gustoće. Komadić tvari s neutronske zvijezde veličine kocke šećera, na Zemlji bi težio oko stotinu miliona tona.
Zbog takve, gotovo neograničene gustoće neutronskih zvijezda, protoni i elektroni se spajaju u neutrone, zbog čega su takve zvijezde i dobile ime. Sastav njihove jezgre je nepoznat, no moguće je da se sastoji od neutronske supertekućine ili neke, zasad, nepoznate tvari.
Gravitacijska je sila na neutronskim zvijezdama vrlo jaka (jača nego na Zemlji), što je impresivno s obzirom na veličinu zvijezde.
Kada se stvore, neutronske zvijezde se rotiraju u svemiru. Kako se smanjuju, brzina rotacije je sve veća zbog očuvanja angularnog momenta (kutne količine gibanja) – istog principa zbog kojeg se klizači brže rotiraju kad skupe svoje ruke.
Pulsirajuća svjetla
Ove se zvijezde usporavaju s vremenom, no ta tijela koja se brzo rotiraju mogu emitirati radijaciju – što mi sa Zemlje vidimo kao pulsirajuće svjetlo kako se zvijezda vrti – poput svjetla na svjetioniku koji se rotira. Zbog toga se ovakve zvijezde nazivaju još i pulsarima.
Nakon nekoliko miliona godina rotacije, pulsari iscrpljuju svoju energiju i postaju normalne neutronske zvijezde. Tek nekoliko poznatih neutronskih zvijezda su pulsari. Znanstvenicima je poznato oko 1.000 pulsara, ali vjerovatno se njihov broj u našoj galaksiji penje i do nekoliko stotina miliona.
Veliki pritisak koji je prisutan u jezgri neutronskih zvijezda može biti sličan onome koji je postojao za vrijeme Velikog praska, ali takvi se uvjeti ne mogu simulirati na Zemlji.