داخل النجم النيوتروني — وهو جسم مضغوط إلى قيم لا يمكن تصورها — لا تتوزع الكثافة بشكل سلس. بل تنخفض بشكل حاد على شكل درجات، يسميها الفيزيائيون بالدرجات الكثافية. على هذه الدرجات، يحدث تأثير كمومي لافت: الفراغ، الذي يبدو لنا عادة كفراغ تام، يولد تلقائيًا أزواجًا من الجسيمات — النيوترينو والنيوترينو المضاد. النيوترينو هو جسيم شبح، لا يتفاعل تقريبًا مع المادة. نفس الآلية
تظهر في المجالات الكهربائية القوية، حيث تظهر أزواج الإلكترون-بوزيترون من "لا شيء". بعد ولادتها في قلب النجم، تخترق النيوترينوات النجم بأكمله دون عائق، غير مبالية بالكثافة الهائلة — فالمادة فائقة الكثافة تبدو شفافة بالنسبة لها. عند التقاط هذه النيوترينوات على الأرض، سيحصل علماء الفلك على فرصة فريدة للنظر إلى قلب النجم النيوتروني — إلى عالم تكون فيه المادة مضغوطة إلى حالة "عصيدة" الكواركات. اليوم، يصف سلوك هذه المادة الغريبة الديناميكا اللونية الكمومية — نظرية التفاعلات القوية، وهي جزء من النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. لكن الاكتشافات الحقيقية تنتظرنا في المستقبل: عندما تصبح إشارات النيوترينو من النجوم النيوترونية مشابهة في غناها المعلوماتي للإشارات الراديوية من النجوم النابضة — وهي نجوم نيوترونية سريعة الدوران — سنتمكن ليس فقط من دراسة بنيتها بشكل أكثر تفصيلًا، بل ربما أيضًا من فهم طبيعة الأعطال المفاجئة في دورانها، المعروفة باسم "الانقطاعات".
النجم النيوتروني يضغط كتلة تعادل كتلة الشمس ونصفها في كرة قطرها حوالي 20 كم — بحجم مدينة — وكثافته أعلى بمليارات المرات من كثافة الماء.
في رواية روبرت فوروارد "بيضة التنين"، وُصفت حياة كائنات ذكية على سطح نجم نيوتروني، حيث يتدفق الزمن أسرع بمليون مرة من الزمن على الأرض.