Une étoile à neutrons est un vestige stellaire – un objet super-compressé laissé lorsque des étoiles d’une masse comprise entre 1.4 et environ 3 fois la masse de notre Soleil épuisent leur combustible nucléaire et s’effondrent vers l’intérieur. Le résultat est une sphère de matière condensée d’environ 20 km (12 miles) de diamètre, avec un champ gravitationnel environ 2 x 10^11 fois plus fort que celui de la Terre.
La densité d’une étoile à neutrons est si grande que les protons et les électrons qui composent les atomes fusionnent pour former des neutrons électriquement neutres, les particules primaires constituant l’étoile à neutrons. Parce qu’elles sont électriquement neutres, ces particules peuvent être emballées très étroitement ensemble, résultant en un objet céleste avec une densité similaire à celle du noyau atomique.
L’étoile à neutrons est un objet astronomique exotique dont l’existence a été prédite par la théorie 35 ans avant sa découverte en 1968. La vitesse d’échappement d’une étoile à neutrons est approximativement la moitié de la vitesse de la lumière. Les « montagnes » les plus hautes sur une telle étoile se mesurent en millimètres (fractions de pouce) plutôt qu’en kilomètres (pieds). Parce que la vitesse de rotation de l’étoile s’accélère lorsqu’elle s’effondre, des vitesses angulaires énormes peuvent être atteintes, de l’ordre de 30,000 18,640 km/sec (XNUMX XNUMX mi/sec), ou une rotation toutes les millisecondes ou deux. Lorsque ces étoiles en rotation rapide émettent un rayonnement électromagnétique qui peut être détecté sur Terre, elles sont reçues par impulsions continues, ce qui incite le titre pulsar.
Formée à partir du noyau de soleils expirés, l’étoile à neutrons abrite des formes exotiques de matière que l’on ne trouve nulle part ailleurs dans l’univers : des noyaux composés d’énormes quantités de neutrons sans électrons en orbite, des neutrons libres flottant dans une soupe de neutronium superdense, et peut-être des formes de matière exotiques telles que les pions ou les kaons. Ce sont des particules composées de configurations ou de types inhabituels de quarks, constituants des particules subatomiques. Étant donné que les formes atomiques conventionnelles de la matière seraient réduites en lambeaux par l’immense gravité et la pression d’une étoile à neutrons, nous ne pourrons peut-être jamais effectuer directement des expériences ou des observations sur de tels objets. Les principaux types d’étoiles à neutrons comprennent le sursaut à rayons X, le pulsar et le magnétar.