》在恒星演化末期，經(jīng)歷超新星爆炸以后，如果殘存星核的質(zhì)量大于錢德拉賽卡極限，即1.44倍的太陽質(zhì)量，恒星會變成中子星。
在強大的引力作用下，圍繞原子核外的電子會被剝離。因為電子是帶負電的，質(zhì)子是帶正電的。曾經(jīng)人們以為電子會掉到質(zhì)子上，電子與質(zhì)子合并形成中子，整個星球就會變成一個純粹由中子構(gòu)成的球體。
這就是中子星名稱的來歷，也是天體物理學(xué)對于恒星演化最后階段的預(yù)言，這個結(jié)論在上世紀30年代和40年代已經(jīng)存在。
下面這張圖是最早期的中子星模型。
》上世紀60年代末70年代初，發(fā)現(xiàn)神秘脈沖信號。
當(dāng)時，科學(xué)家用射電望遠鏡，在天空中發(fā)現(xiàn)了非常有規(guī)律的脈沖電波。開始的時候都以為，這種有規(guī)律的信號是含有某種明確信息的，因而認為這是外星文明發(fā)出來的信號。后來進一步的研究表明是一種高速旋轉(zhuǎn)的天體~脈沖星，發(fā)出來的。脈沖星就是中子星。
》對脈沖星發(fā)射出來無線電波的研究，揭開了中子星內(nèi)部構(gòu)造的奧秘。
如果中子星完全是由中子構(gòu)成的，高速旋轉(zhuǎn)的時候也不會向外發(fā)出強烈的脈沖無線電波。
中子星之所以能夠發(fā)射出電波脈沖，就是因為它是有分層次和結(jié)構(gòu)。
在強大的引力作用下，原子核外層的電子會被剝離，剩下的原子緊密的排列在一起，組成中子星的固體外殼。這個外殼的主要成分是鐵原子和自由電子。
鐵原子組成的外殼下面，是電子、中子、質(zhì)子以及原子核構(gòu)成的“液態(tài)漿體海洋”。
在中子星的中心，是物質(zhì)狀態(tài)與上述兩層完全不同的固體核心。它的成分，推測可能是緊密排列的中子，或者是夸克狀態(tài)。
中子星的鐵質(zhì)外殼可能會分成兩層，在鐵質(zhì)外殼的上面，可能由氫和氦組成的薄大氣層。但是目前這一層還未被直接觀測到。
》中子星高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁場，就與它的分層結(jié)構(gòu)有關(guān)，這一點與地球產(chǎn)生的磁場類似。
地球磁場的產(chǎn)生，就是由于地球具有一個固體的鐵鎳質(zhì)內(nèi)核和一個液體的鐵鎳質(zhì)外核。
中子星的磁場來源于電荷高速旋轉(zhuǎn)。而且在各層之間有一個角速度差，因而導(dǎo)致中子星的磁軸和自轉(zhuǎn)軸，有一個角度差。
這個情況也與地球的類似，地球的南北極和南北磁極并不完全重合。
由于恒星自轉(zhuǎn)的角動量，全部傳遞給了中子星。中子星的半徑小，轉(zhuǎn)動慣量小，根據(jù)動量守恒，旋轉(zhuǎn)速度非常高。已知其最快的轉(zhuǎn)速，可以達到每秒鐘1000轉(zhuǎn)以上，星體赤道的線速度可以達到光速的幾分之一。
高速旋轉(zhuǎn)的電荷，使得中子星帶有強大的磁場，旋轉(zhuǎn)速度越高，磁場強度越大。其磁場強度可以高達10的7次方到10的15次方特斯拉。即便是一特斯拉，也是強大的磁場。一特斯拉是大多數(shù)醫(yī)用核磁共振儀的磁場，它對一公斤的鐵，可施加超過300公斤的力。
由于電磁相互作用，中子星會產(chǎn)生強大的輻射。從磁極的磁通量漏斗處發(fā)射出來的電磁波，形成一個輻射錐。
由于星體磁極和地理南北極不重合，隨著星體轉(zhuǎn)動，這個輻射錐會周期性的掃過周邊的天空。
當(dāng)這個輻射錐恰好對準地球的時候，地球上的射電望遠鏡就會接受到輻射信號，這就是在射電望遠鏡上所接受到的脈沖星的信號。
并非所有的中子星都是脈沖星，只有那些自轉(zhuǎn)強烈的中子星才能成為脈沖信號源。脈沖星在輻射電磁波的同時，也會消耗自身的能量，降低轉(zhuǎn)動速度。只要足夠長的時間，這種脈沖會逐步的減弱和停止。
》我們把白矮星和中子星做一個比較。
實際上白矮星也有強大的磁場，它的磁場強度僅次于中子星，可以達到10的5次方到10的7次方特斯拉。因為白矮星內(nèi)部都是固體，組成比較均勻，沒有中子星那樣分層次的結(jié)構(gòu)，因而不會產(chǎn)生強烈電磁震蕩，所以不會成為脈沖輻射源。
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的脈沖星，絕大多數(shù)都集中在銀河系內(nèi)。
發(fā)現(xiàn)一顆脈沖星必須有以下條件：
第一，必須是高速旋轉(zhuǎn)的中子星；第二，脈沖星的輻射錐必須對準地球。
》中子星的內(nèi)核承受著更強大的壓力，只有那里可能是純粹由中子構(gòu)成的，或者是有夸克構(gòu)成的。
以前人們認為的整個中子星，都是由中子構(gòu)成，實際上很可能只是內(nèi)核是由中子構(gòu)成。
關(guān)于中子星內(nèi)核的組成現(xiàn)在沒有定論，因為一直都沒有辦法直接觀測。
但是，現(xiàn)在科學(xué)家們有了一個全新的手段，用引力波探測器監(jiān)測中子星雙星系統(tǒng)的合并，借此來分析中子星的內(nèi)部組成成分。
》人類目前觀測到的中子星，雙星系統(tǒng)只占10%。而雙星系統(tǒng)的合并，要經(jīng)過漫長的時間等待，一直要等到相互圍繞著高速旋轉(zhuǎn)的雙星系統(tǒng)，用引力波輻射的方式，消耗掉絕大部分旋轉(zhuǎn)動能，彼此接近到足夠的距離，才能產(chǎn)生一次驚天大碰撞。
2017年8月17日，美國的激光引力波探測儀，探測到了一次雙中子星合并事件。
在中子星合并的過程中，會產(chǎn)生2萬億度以上的高溫，發(fā)射出強烈的伽馬射線爆。同時還會產(chǎn)生出一種代表著財富，對人類的金融系統(tǒng)有格外重要意義的元素~黃金。
原子序數(shù)超過鐵以上的重金屬元素，其合成反應(yīng)，需要消耗能量。所以它們的主要來源都是雙中子星合并。
雙中子星合并不僅給人類帶來知識，也給人類帶來財富。唯一的遺憾是，引力波是以光速前進的，永遠會比黃金先到達地球。
