Hva er forskjellige typer nøytronstjerner?
En nøytronstjerne er den gravitasjonsmessig kollapsede kjernen til en massiv stjerne. Når store stjerner bruker opp alt sitt kjernebrensel, bygger de opp en jernkjerne som er så stor som planeten Jupiter, som inneholder omtrent 1,44 solmasser av materiale. Fordi fusjon av jernkjerner krever å sette inn mer energi enn det som er produsert, produserer ikke kjernefusjon ikke lenger kjernetrykket som er nødvendig for å forhindre at stjernen kollapser på seg selv.
I løpet av de siste øyeblikkene av kollaps, endres den gigantiske stjernens jernkjernefase til nøytronium, en sakstilstand der alle elektronene og protonene i jernatomene smelter sammen for å produsere annet enn nøytroner. Fordi nøytroner er nøytrale, frastøter de ikke hverandre som de negativt ladede elektronskyene i konvensjonell materie. Nøytroniet har samme tetthet som en atomkjerne, og blir presset sammen av en enorm gravitasjonsenergi, og faktisk kan hele kjernen sees på som en stor atomkjerne. Kilden til lys og varme kuttes av, de ytre lagene av stjernen faller innover, og deretter spretter tilbake etter å ha smalt mot det nesten-ukomprimerbare nøytroniet. Resultatet er en supernova, en prosess som varer fra dager til måneder.
Sluttresultatet er en supernova-rest, en nøytronstjerne mellom 1,35 og 2,1 solmasser, med en radius mellom 20 og 10 km. Dette er en masse større enn sola kondensert i rommet på størrelse med en liten by. Nøytronstjernen er så tett at en eneste teskje av materialet veier en milliard tonn (over 1,1 milliarder tonn).
Avhengig av nøytronstjernens masse, kan den raskt kollapse i et svart hull, eller fortsette å eksistere praktisk talt for alltid. Ulike nøytronstjerner inkluderer radiopulsarer, røntgenpulsarer og magnetarer, som er en underkategori av radiopulsarer. De fleste nøytronstjerner kalles pulsarer fordi de avgir regelmessige pulser av radiobølger, gjennom en presis fysisk mekanisme som ikke helt forstås, og sakter langsomt energi fra sin egen vinkelmoment.
Noen nøytronstjerner avgir ikke synlig stråling. Dette er sannsynligvis fordi radiopulser sendes ut fra polene deres og polene til noen nøytronstjerner ikke vender mot Jorden.
Røntgenpulsarer avgir røntgenstråler i stedet for radiobølger, og drives av ekstremt varmt innstrømningsmateriale i stedet for sin egen rotasjon. Hvis nok materie faller inn i en nøytronstjerne, kan det kollapse i et svart hull.
Den mest intense variasjonen av nøytronstjerner er en som kommer fra en forelderstjerne som roterer veldig raskt. Hvis stjernen roterer raskt nok, samsvarer rotasjonshastigheten med indre konvektive strømmer og skaper en naturlig dynamo, og pumper magnetfeltet til den kollapsende stjernen opp til enorme nivåer. Stjernen kalles da en magnetar. En magnetar har et magnetfelt som ligner det for en billion stjerner verdt høydrevne neodym-magneter som overlapper det samme stedet.