Een neutronenster is de ineengestorte kern van een massieve ster die als supernova is geëxplodeerd. De kern bevat ongeveer 1,4 keer de massa van de zon, geconcentreerd in een bol met een doorsnede van circa 20 kilometer. Dat is de dichtheid van een atoomkern. Een theelepel neutronensterrenmateriaal zou op aarde miljarden tonnen wegen.

Neutronensterren bestaan ​​bijna volledig uit neutronen. De protonen en elektronen in de kern van de oorspronkelijke ster werden samengeperst, en de resulterende neutronen zijn zo dicht op elkaar gepakt dat ze verdere ineenstorting door kwantumdruk weerstaan. Het oppervlak is een dunne korst van zwaardere kernen. Het binnenste kan exotische toestanden van materie bevatten, waaronder superfluïde neutronen en supergeleidende protonen.

Ze draaien razendsnel. Door het behoud van impulsmoment tijdens de ineenstorting verandert een langzaam roterende stellaire kern in een snel roterende neutronenster. Sommige draaien honderden keren per seconde. Ze hebben ook intense magnetische velden, triljoenen keren sterker dan die van de aarde. Wanneer het magnetische veld langs de aarde trekt, zien we een puls van radiogolven. Dat zijn pulsars.

Neutronensterren zijn laboratoria voor de natuurkunde. Hun zwaartekracht is sterk genoeg om licht merkbaar af te buigen. Hun magnetische velden stellen de kwantum-elektrodynamica op de proef. Hun samensmeltingen produceren zwaartekrachtgolven en smeden zware elementen zoals goud en platina.