Wat zijn verschillende soorten neutronensterren?
Een neutronenster is de door zwaartekracht ingestorte kern van een massieve ster. Wanneer grote sterren al hun nucleaire brandstof gebruiken, bouwen ze een ijzerkern op die zo groot is als de planeet Jupiter, die ongeveer 1,44 zonnemassa's bevat. Omdat het samenvoegen van ijzeren kernen meer energie vereist dan wordt geproduceerd, produceert kernfusie niet langer de kerndruk die nodig is om te voorkomen dat de ster op zichzelf instort.
Tijdens de laatste momenten van ineenstorting verandert de ijzeren kernfase van de gigantische ster in neutronium, een toestand waarin alle elektronen en protonen in de ijzeratomen worden samengesmolten om niets anders dan neutronen te produceren. Omdat neutronen neutraal zijn, stoten ze elkaar niet af zoals de negatief geladen elektronenwolken in conventionele materie dat doen. Samengedrukt door enorme zwaartekrachtenergie heeft het neutronium een vergelijkbare dichtheid als een atoomkern, en in feite kan de hele kern worden gezien als een grote atoomkern. De bron van licht en warmte wordt afgesneden, de buitenste lagen van de ster vallen naar binnen en stuiteren terug na het dichtslaan tegen het bijna niet-samendrukbare neutronium. Het resultaat is een supernova, een proces dat dagen tot maanden duurt.
Het eindresultaat is een overblijfsel van supernova, een neutronenster tussen 1,35 en 2,1 zonnemassa's, met een straal tussen 20 en 10 km. Dit is een massa groter dan de zon gecondenseerd in de ruimte zo groot als een kleine stad. De neutronenster is zo dicht dat een theelepel van zijn materiaal een miljard ton weegt (meer dan 1,1 miljard ton).
Afhankelijk van de massa van de neutronenster, kan deze snel in een zwart gat instorten of praktisch voor altijd blijven bestaan. Verschillende neutronensterren zijn radiopulsars, röntgenpulsars en magnetars, die een subcategorie van radiopulsars zijn. De meeste neutronensterren worden pulsars genoemd omdat ze regelmatige pulsen van radiogolven uitzenden, via een nauwkeurig fysiek mechanisme dat niet volledig wordt begrepen, en langzaam energie afhevelen van hun eigen hoekmomentum.
Sommige neutronensterren zenden geen zichtbare straling uit. Dit is waarschijnlijk omdat radiopulsen worden uitgezonden door hun polen en de polen van sommige neutronensterren niet naar de aarde zijn gericht.
Röntgenpulsars zenden röntgenstralen uit in plaats van radiogolven en worden aangedreven door extreem hete instromende materie in plaats van hun eigen rotatie. Als er genoeg materie in een neutronenster valt, kan het in een zwart gat instorten.
De meest intense variëteit aan neutronensterren is er een die afkomstig is van een ouderster die zeer snel roteert. Als de ster snel genoeg roteert, komt de rotatiesnelheid overeen met de binnenste convectiestromen en creëert een natuurlijke dynamo, die het magnetische veld van de instortende ster naar enorme niveaus pompt. De ster wordt dan een magnetar genoemd. Een magnetar heeft een magnetisch veld dat vergelijkbaar is met dat van een triljoen sterren ter waarde van krachtige neodymiummagneten die dezelfde plek overlappen.