Struttura delle stelle di neutroni

L’esistenza di stelle compatte, aventi densità paragonabile a quella dei nuclei atomici, era già stata ipotizzata precedentemente all scoperta del neutrone nel 1932. Pur presentando alcune caratteristiche tipiche delle nane bianche, queste stelle—che sono state infine osservate come radio pulsar nel 1967Pulsar—sono caratterizzate da una gravità superficiale molto maggiore. Il loro equilibrio, descritto dalle equazioni della relatività generale di Einstein, è determinato da una pressione natura diversa dalla pressione di degenerazione di un gas di Fermi di neutroni. Poiché la densità di una stella di neutroni si estende su molti ordini di grandezza, lo stato fondamentale della materia al suo interno comprende una varietà di forme della materia, caratterizzate da costituenti diversi. Si và da un reticolo coulombiano di nuclei immerso in un gas di elettroni ad una fase mista, nella quale è presente anche un gas di neutroni, ad un fluido uniforme costituito principalmente da neutroni, con una piccola frazione di protoni e leptoni. Infine, nella regione più interna—la cui densità può superare la densità nucleare di un fattore \(\gtrsim 5\) —si prevede che possano essere presenti nuove forme di materia, non osservabili sulla Terra in condizioni normali.