Stella di neutroni, una qualsiasi di una classe di stelle estremamente dense e compatte che si pensa fossero composte principalmente da neutroni. Le stelle di neutroni hanno in genere un diametro di circa 20 km (12 miglia). Le loro masse variano tra 1,18 e 1,97 volte quella del sole, ma la maggior parte sono 1,35 volte quella del sole. Pertanto, le loro densità medie sono estremamente elevate, circa 10 14volte quella dell'acqua. Ciò si avvicina alla densità all'interno del nucleo atomico e in qualche modo una stella di neutroni può essere concepita come un nucleo gigantesco. Non si sa in modo definitivo cosa sia al centro della stella, dove la pressione è maggiore; le teorie includono iperoni, kaoni e pioni. Gli strati intermedi sono principalmente neutroni e sono probabilmente in uno stato "superfluido". Il 1 km esterno (0,6 miglia) è solido, nonostante le alte temperature, che possono raggiungere i 1.000.000 di K. La superficie di questo strato solido, dove la pressione è più bassa, è composta da una forma estremamente densa di ferro.
stella: stelle di neutroni
Quando la massa del nucleo residuo si trova tra 1,4 e circa 2 masse solari, apparentemente diventa una stella di neutroni con una densità superiore a
Un'altra caratteristica importante delle stelle di neutroni è la presenza di campi magnetici molto forti, verso l'alto di 10 12 gauss (il campo magnetico terrestre è 0,5 gauss), che provoca la polimerizzazione del ferro superficiale sotto forma di lunghe catene di atomi di ferro. I singoli atomi si comprimono e si allungano nella direzione del campo magnetico e possono legarsi insieme da un capo all'altro. Sotto la superficie, la pressione diventa troppo elevata per l'esistenza di singoli atomi.
La scoperta delle pulsar nel 1967 ha fornito la prima prova dell'esistenza di stelle di neutroni. Le pulsar sono stelle di neutroni che emettono impulsi di radiazione una volta per rotazione. La radiazione emessa è di solito onde radio, ma è noto che le pulsar emettono anche in lunghezze d'onda ottica, a raggi X e a raggi gamma. I brevissimi periodi, ad esempio, delle pulsar Crab (NP 0532) e Vela (rispettivamente 33 e 83 millisecondi) escludono la possibilità che possano essere nane bianche. Gli impulsi derivano da fenomeni elettrodinamici generati dalla loro rotazione e dai loro forti campi magnetici, come in una dinamo. Nel caso delle radio pulsar, i neutroni sulla superficie della stella decadono in protoni ed elettroni. Quando queste particelle cariche vengono rilasciate dalla superficie, entrano nell'intenso campo magnetico che circonda la stella e ruota insieme ad essa. Accelerate a velocità prossime a quella della luce, le particelle emettono radiazioni elettromagnetiche attraverso l'emissione di sincrotrone. Questa radiazione viene emessa sotto forma di intensi raggi radio provenienti dai poli magnetici della pulsar.
Molte fonti di raggi X binari, come Hercules X-1, contengono stelle di neutroni. Oggetti cosmici di questo tipo emettono raggi X per compressione di materiale dalle stelle compagne accumulate sulle loro superfici.
Le stelle di neutroni sono anche viste come oggetti chiamati transitori radio rotanti (RRAT) e come magnetar. Le RRAT sono fonti che emettono raffiche radio singole ma a intervalli irregolari che vanno da quattro minuti a tre ore. La causa del fenomeno RRAT non è nota. Le magnetine sono stelle di neutroni altamente magnetizzate che hanno un campo magnetico compreso tra 10 14 e 10 15 gauss.
La maggior parte degli investigatori ritiene che le stelle di neutroni siano formate da esplosioni di supernova in cui il collasso del nucleo centrale della supernova viene fermato dall'aumento della pressione dei neutroni quando la densità del nucleo aumenta a circa 10 15 grammi per cm cubo. Se il nucleo collassante è più massiccio di circa tre masse solari, tuttavia, una stella di neutroni non può formarsi e il nucleo presumibilmente diventerebbe un buco nero.
