Una estrella de neutrones es el resto de una estrella que explotó, comprimido hasta el tamaño de una ciudad. En su superficie a veces estalla un incendio termonuclear: el gas acumulado explota como una bomba de hidrógeno gigante. Tras la llamarada queda ceniza: una mezcla de elementos pesados que asciende a la superficie y forma una atmósfera caliente.
Los astrofísicos construyeron modelos de tales atmósferas para cuatro composiciones de ceniza: con predominio de helio, cromo, hierro o níquel. En los cálculos incluyeron unas 5000 líneas espectrales y un nuevo método para tener en cuenta la dispersión de la luz por electrones. Resultó que en la capa de transición entre las partes transparente y opaca de la atmósfera, la fuerza de la presión de radiación aumenta bruscamente. Esto pone un límite al brillo máximo de la llamarada, como un tapón que impide que el vapor escape demasiado rápido.
Los espectros modelo se compararon con observaciones de dos estrellas de neutrones: HETE J1900.1-2455 y GRS 1747-312. En ambas, los espectros muestran bordes de absorción. Esto impone restricciones sobre la composición de sus atmósferas y ayuda a entender qué reacciones nucleares ocurren en el interior.
La atmósfera de una estrella de neutrones tiene solo unos pocos centímetros de espesor, pero pesa más que toda la Tierra.