النجم النيوتروني هو ما يتبقى بعد انفجار نجم ضخم. المادة فيه مضغوطة بشدة لدرجة أن ملعقة صغيرة منها تزن مثل جبل. لكن ما يحدث في الأعماق، حيث يمكن للبروتونات والنيوترونات أن تتفكك إلى كواركات، يظل لغزًا.
أخذ مؤلفو الدراسة بيانات من تلسكوب الأشعة السينية NICER، الذي قاس إشعاع نجمين نابضين — نجوم نيوترونية سريعة الدوران ترسل إلينا إشارات دورية منتظمة. بالنسبة لأحدهما، PSR J0030+0451، تعتمد درجة حرارة سطحه بشكل كبير على نموذج التسخين المختار: في السيناريوهات A أو B أو C تكون مختلفة. ونتيجة لذلك، تختلف تقديرات نصف قطر النجم، وبالتالي الاستنتاجات حول بنيته الداخلية.
طبق العلماء نموذجًا بسرعة صوت ثابتة في مادة الكواركات (CSS) وفحصوا أي المعاملات لا تتعارض مع المشاهدات. واتضح أنه إذا كانت القفزة في الكثافة عند الحدود بين المادة النووية العادية والطور الكواركي صغيرة، فإن العديد من معادلات الحالة تعمل بشكل مقبول. ولكن إذا أصبحت القفزة كبيرة، يتوقف النموذج عن إعطاء نجوم ضخمة بما يكفي — ومع ذلك، فقد وجد علماء الفلك بالفعل نجومًا نيوترونية بكتلة تعادل حوالي شمسين.
بالإضافة إلى ذلك، تحقق الباحثون من استنتاجاتهم باستخدام بيانات نجم نابض ثقيل آخر PSR J0740+6620 والنجم صاحب الرقم القياسي في سرعة الدوران PSR J0952-0607. واتضح أن سرعة الصوت الكبيرة في قلب الكواركات تساعد في منع النجوم الضخمة من الانهيار. وهكذا، بمقارنة «وصفات» مختلفة للمادة مع الأجرام الكونية الحقيقية، يمكننا تدريجيًا معرفة ما يحدث في قلب النجم النيوتروني.
ملعقة صغيرة من مادة النجم النيوتروني تزن تقريبًا بقدر وزن جميع البشر على الأرض مجتمعين.
في رواية «بيضة التنين» لروبرت فوروارد، وُصفت حياة على سطح نجم نيوتروني، حيث يتدفق الزمن أسرع بمليون مرة بسبب الجاذبية والكثافة الهائلتين.