Neutronitähti, mikä tahansa luokka erittäin tiheitä, kompakteja tähtiä, joiden ajatellaan koostuvan pääasiassa neutroneista. Neutronitähtien halkaisija on tyypillisesti noin 20 km (12 mailia). Niiden massat ovat välillä 1,18 - 1,97 kertaa auringon, mutta suurin osa on 1,35 kertaa auringon massa. Siten niiden keskimääräiset tiheydet ovat erittäin korkeat - noin 10 14kertaa veden. Tämä arvioi atominytimen sisällä olevan tiheyden, ja neutronitähti voidaan tietyllä tavalla ajatella jättimäisenä ytimenä. Ei tiedetä lopullisesti, mikä on tähden keskellä, missä paine on suurin; teorioita ovat hyperonit, kaonit ja pionit. Välikerrokset ovat enimmäkseen neutroneja ja ovat todennäköisesti “supernesteisessä” tilassa. Ulompi 1 km (0,6 maili) on kiinteä, huolimatta korkeista lämpötiloista, jotka voivat olla jopa 1 000 000 K. Tämän kiinteän kerroksen pinta, jossa paine on alhaisin, koostuu erittäin tiheästä raudan muodosta.
tähti: Neutronitähdet
Kun jäännösytimen massa on välillä 1,4 - noin 2 aurinkoa, siitä tulee ilmeisesti neutronitähti, jonka tiheys on enemmän kuin
Toinen tärkeä neutronitähtien ominaisuus on erittäin voimakkaiden magneettikenttien läsnäolo, ylöspäin 10 12 gaussia (maan magneettikenttä on 0,5 gauss), mikä aiheuttaa pintaraudan polymeroitumisen pitkien rauta-ketjujen muodossa. Yksittäiset atomit puristuvat ja pidentyvät magneettikentän suunnassa ja voivat sitoutua yhteen päästä päähän. Pinnan alapuolella paine tulee aivan liian korkeaksi yksittäisten atomien olemassaololle.
Pulsaarien löytö vuonna 1967 antoi ensimmäiset todisteet neutronitähtien olemassaolosta. Pulsarit ovat neutronitähtiä, jotka lähettävät säteilypulsseja kerran kierrosta kohti. Lähetetty säteily on yleensä radioaaltoja, mutta pulssureiden tiedetään myös säteilevän optisilla, röntgen- ja gammasäteen aallonpituuksilla. Esimerkiksi rapu (NP 0532) ja Vela-pulsaarien (vastaavasti 33 ja 83 millisekuntia) hyvin lyhyet ajat sulkevat pois mahdollisuuden, että ne voivat olla valkoisia kääpiöitä. Pulssit syntyvät niiden pyörityksen ja voimakkaiden magneettikentien aiheuttamista sähköodynaamisista ilmiöistä, kuten Dynamossa. Radiopulssien tapauksessa tähden pinnalla olevat neutronit hajoavat protoneiksi ja elektroniksi. Kun nämä varautuneet hiukkaset vapautuvat pinnalta, ne pääsevät voimakkaan magneettikentän sisään, joka ympäröi tähtiä ja pyörii sen mukana. Kiihdytettynä nopeuteen, joka lähestyy valon nopeutta, hiukkaset lähettävät sähkömagneettista säteilyä synkrotroniemissioon. Tämä säteily vapautuu voimakkaina radiosäteinä pulssarin magneettinavoilta.
Monet binaariröntgenlähteet, kuten Hercules X-1, sisältävät neutronitähtiä. Tällaiset kosmiset esineet lähettävät röntgensäteitä puristamalla materiaalia toistensa tähtiin, jotka ovat keränneet pintojaan.
Neutronitähdet nähdään myös objekteina, joita kutsutaan pyöriviksi radiotransienteiksi (RRAT) ja magnetaareiksi. RRAT: t ovat lähteitä, jotka lähettävät yhden radiopurskeen, mutta epäsäännöllisin väliajoin, jotka vaihtelevat neljästä minuutista kolmeen tuntiin. RRAT-ilmiön syytä ei tunneta. Magnetaarit ovat voimakkaasti magnetoituneita neutronitähtiä, joiden magneettikenttä on välillä 10 14 - 10 15 gaus.
Suurin osa tutkijoista uskoo, että supernoova-räjähdyksillä muodostuu neutronitähtiä, joissa supernoovan keskisydämen romahdus pysähtyy nousevalla neutronipaineella, koska ytimen tiheys kasvaa noin 10 15 grammaan kuutiometriä kohti. Jos romahtava ydin on kuitenkin massiivisempi kuin noin kolme aurinkomassoa, neutronitähtiä ei kuitenkaan voida muodostaa, ja ytimestä todennäköisesti tulee musta aukko.
