Les étoiles à neutrons sont des « glaçons » cosmiques d'une densité inimaginable : une cuillère à soupe de leur matière pèserait plus lourd que le mont Everest. On se demandait ce qui se cache en leur sein : de la matière neutronique ordinaire (un noyau atomique géant) ou de la matière quark exotique, où les particules ne sont pas enfermées dans des neutrons. Une nouvelle analyse des ondes gravitationnelles et des données de pulsars du télescope NICER montre que la transformation brutale en quarks ne commence qu'à des pressions supérieures à celles régnant au centre des étoiles à neutrons les plus massives. Toutes les étoiles à neutrons connues sont donc des boules nucléaires solides, au bord de l'état fluide.

Cette découverte lève une contradiction : les étoiles à neutrons doivent être rigides (pour supporter une masse double de celle du Soleil), mais la théorie exige qu'à très forte compression la matière devienne molle, comme un liquide. Si la transition se produisait à l'intérieur des étoiles, elles deviendraient trop lâches pour une telle masse. La nature s'est « protégée » : la densité critique est tout juste inaccessible, et les étoiles restent élastiques et massives. Comme la glace qui ne fond que sous la pression d'un patin, les étoiles à neutrons ne « fondent » jamais — c'est le secret de leur stabilité. D'ailleurs, le premier pulsar a été découvert par la doctorante Jocelyn Bell Burnell, offrant à la science des laboratoires uniques pour étudier la matière ultra-dense.