中性子星は、主に中性子で構成されていると考えられている非常に高密度でコンパクトな星のクラスのいずれかです。 中性子星は典型的には直径が約20km(12マイル)である。 それらの質量は太陽の1.18から1.97倍の範囲であるが、ほとんどは太陽の1.35倍である。 したがって、それらの平均密度は非常に高く、水の約1014倍です。 これは原子核の内部の密度に近似しており、ある意味で中性子星は巨大な核として考えることができます。, 圧力が最も大きい星の中心に何があるのかは明確には分かっていません;理論にはハイペロン、k中間子、およびパイオンが含まれます。 中間層はほとんどが中性子であり、おそらく”超流動”状態にある。 外側の1キロメートル(0.6マイル)は、1,000,000Kと高いことができる高温にもかかわらず、固体であり、圧力が最も低いこの固体層の表面は、非常に密な形の鉄で構成されている。,
中性子星のもう一つの重要な特徴は、1012ガウスの非常に強い磁場の存在である(地球の磁場は0である。,5ガウス)、これは表面の鉄を鉄原子の長鎖の形で重合させる。 個々の原子は磁場の方向に圧縮されて細長くなり、エンドツーエンドで一緒に結合することができます。 表面の下では、圧力は個々の原子が存在するにはあまりにも高くなります。
1967年のパルサーの発見は、中性子星の存在の最初の証拠を提供しました。 パルサーは、回転ごとに一度放射パルスを放出する中性子星です。, 放射される放射線は通常、電波ですが、パルサーはまた、光学、X線、およびガンマ線の波長で放出することが知られています。 たとえば、Crab(NP0532)とVelaパルサー(それぞれ33ミリ秒と83ミリ秒)の非常に短い周期は、白色矮星である可能性を排除しています。 パルスは、ダイナモのように、それらの回転とそれらの強い磁場によって生成された電気力学的現象に起因する。 ラジオパルサーの場合、星の表面にある中性子は陽子と電子に崩壊します。, これらの荷電粒子が表面から放出されると、それらは星を取り囲む強い磁場に入り、それに沿って回転します。 光に近い速度まで加速されると、粒子はシンクロトロン放射によって電磁放射を放出する。 この放射は、パルサーの磁極から強い電波線として放出される。
ヘラクレスX-1のような多くの連星x線源には中性子星が含まれています。 この種の宇宙天体は、その表面に降着した伴星から物質を圧縮することによってX線を放出する。
ほとんどの研究者は、中性子星は超新星爆発によって形成され、核密度が立方cm当たり約1015グラムに増加するにつれて中性子圧力が上昇することによって超新星の中心核の崩壊が止まると信じている。 しかし、崩壊している核が三太陽質量よりも質量が大きい場合、中性子星は形成できず、核はブラックホールになると考えられます。