النيوترون هو الجسيم الذي تتكون منه النجوم النيوترونية بشكل أساسي. وهو غير مستقر بذاته: يعيش النيوترون الحر حوالي خمس عشرة دقيقة، ثم يتحلل إلى بروتون وإلكترون ومضاد نيوترينو. لكن في نوعين مختلفين من التجارب، يختلف زمن الحياة: في حزمة الجسيمات، يعيش النيوترونات أطول قليلاً مما في المصيدة. هذا الاختلاف يقلق الفيزيائيين منذ سنوات عديدة.

إحدى الأفكار: أحيانًا يتحلل النيوترون بطريقة أخرى — إلى بروتون وجسيمات "مظلمة" غير مرئية لا تترك أثرًا في الكواشف. عندها، لا تُلاحظ بعض التحللات، ويبدو زمن الحياة أطول. العمل الجديد يختبر ما سيحدث إذا حدث مثل هذا الاضمحلال المظلم داخل نجم نيوتروني. هناك، النيوترونات مضغوطة بكثافة شديدة لدرجة أن ملعقة من المادة تزن مثل جبل. إذا لم يتم كبت الاضمحلال، يفقد النجم نيوترونات وينكمش أكثر من المعتاد.

افترض المؤلفون أن الاضمحلال المظلم للنيوترون يُكبت في الأعماق فائقة الكثافة: عند كثافة أعلى بعدة مرات من النواة الذرية، يكاد لا يحدث. عندها، يبقى النجم مستقرًا، لكن في طبقاته الخارجية، حيث الكثافة أقل، يكون الاضمحلال ممكنًا. وهذا يخلق داخل النجم مزيجًا من المادة العادية والجسيمات المظلمة — دون أي تصادمات مع أجسام أخرى. هذا المزيج يفسر النجوم الخفيفة ووجود النجوم النيوترونية الثقيلة العادية بكتلة تصل إلى شمسين.

الاضمحلال المظلم للنيوترون — فرضية حتى الآن، لكنها تربط بشكل جميل بين لغزين: لماذا يعيش النيوترون بشكل مختلف في تجارب مختلفة، ولماذا بعض النجوم صغيرة جدًا. إذا تم تأكيدها، سنعرف أن المادة غير المرئية يمكن أن تولد مباشرة داخل أكثر الأجسام كثافة في الكون.