什么是中子星
What Is a Neutron Star?
中子星是大质量恒星核心坍缩后留下的超致密遗骸。脉冲星和磁星都是中子星的特殊表现，但不是所有中子星都会被观测成脉冲星。
一颗恒星怎样压缩成城市大小
质量足够大的恒星耗尽核心燃料后，维持内部压力的核反应减弱，核心会在引力作用下迅速坍缩。质子和电子在极端压力下结合成中子，同时释放大量中微子。外层物质可能在核心反弹和中微子加热等过程参与下被抛出，形成核心坍缩超新星；留下的致密核心若质量没有高到继续形成黑洞，就可能成为中子星。
典型中子星的质量约为太阳的1.4倍，直径却只有约20千米。这里的数字是代表值，不是所有中子星的统一尺寸。其平均密度远超普通物质，表面引力极强。把它简单说成“完全由中子组成”并不准确：外壳含原子核和电子，核心可能还存在超流体、超导态或更特殊粒子，但内部状态尚不能直接观测。
脉冲星为什么像宇宙灯塔
恒星核心收缩时，角动量守恒会使遗骸快速自转，原有磁场也会被显著增强。磁轴通常不与自转轴完全重合，磁极附近产生的辐射束随自转扫过空间。如果辐射束周期性扫过地球，射电或其他波段的望远镜便会接收到稳定脉冲，这类中子星称为脉冲星。
脉冲来自旋转辐射束，并不是恒星本身一次次开关。只有几何方向合适的中子星才会从地球看来是脉冲星，因此“脉冲星”是观测类别，而不是所有中子星的同义词。双星中的中子星还可从伴星吸积物质，并在X射线中表现出爆发或周期信号。
磁星、并合与尚未解决的内部物理
磁星是具有极强磁场的一类中子星，可出现X射线和伽马射线爆发。它们与普通脉冲星之间可能存在演化联系，但磁场结构和衰减过程仍在研究。两颗中子星并合时会产生引力波，并可能形成含有重元素的千新星辐射；并合遗骸最终成为更重中子星还是黑洞，取决于总质量和致密物质状态。
研究中子星的核心问题之一，是物质在原子核密度以上怎样承受压力，也就是致密物质状态方程。天文学家通过质量、半径、潮汐形变、冷却速度和脉冲轮廓来间接限制模型。现有观测已经排除部分极端方案，却尚未确定核心的唯一组成，因此不能把任何一种内部剖面图写成直接观测到的结构。