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宇宙是所有空间和时间的组合及其内涵，包括一切能量，如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等。其中，普通物质又包括行星、卫星、恒星、星系、星系团等。 恒星是由发光等离子体构成的巨型球体，主要由氢、氦和微量的较重元素组成。恒星会在其核心进行核聚变反应，以产生能量并向外传输，然后从表面辐射到外层空间。一般情况下，恒星的寿命和它的原始质量呈反相关，也就是恒星的质量越小，寿命越长，其年龄在50万-1万亿年之间。
当恒星核心的氢、氦、碳等元素在核聚变反应中消耗殆尽，全部转变成铁元素时，恒星的生命也即将走向尽头。在生命的尽头，失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引会急速向核心坠落，中小质量的恒星将会变成一颗白矮星，大质量和超大质量的恒星则会导致一次超新星爆发。而超新星爆发后如何演变将取决于剩下星核的质量。 一般认为，如果星核质量达到太阳质量的1.4倍，那么它的引力将大到足以把星核内的原子压缩到极限。在这种情况下，不仅原子的外壳被压破了，而且连原子核也被压破了。原子核中的质子和中子便被挤出来，质子和电子挤到一起又结合成中子。最后，所有的中子挤在一起，就形成了中子星。
中子星最突出的特点是它的密度极大，它是宇宙中除黑洞外密度最大的星体。我们都知道，每立方厘米水的质量是1克，铁的质量是7.9克，汞的质量是13.6克，而每立方厘米中子星的质量则是一亿吨至十亿吨。 一般来说，一颗中子星的质量约为1.35~2.1个太阳，但它的半径却只有10~20公里。一个乒乓球大小的中子星，其质量相当于地球上一座大山的重量。如果把地球压缩成中子星那样的密度，那么地球的半径将只有11米。 由于中子星的质量和密度极大，它产生的引力足以扭曲周围的时空，从它附近经过的光线都是呈抛物线挣脱。如果一个人被中子星的引力捕获，那么他将会高速撞向其表面，撞击产生的能量相当于2亿吨TNT核爆的威力。当然，这只是理论上的假设，实际上，在他到达中子星表面之前，就会被强大的潮汐力撕扯得粉碎。
中子星的第二大特点是它的自转速度非常高。2007年，天文学家借助珈马射线天文望远镜发现了迄今旋转速度最快的中子星。这颗中子星每秒钟可以沿着自己的轴线旋转1122圈。这是个什么概念呢？地球自转一圈需要24小时，而这颗中子星自转一圈仅需要1/1122秒。科学家经过推算得出结论，大型中子星的自转速度最快能达到每秒钟3000转。 为什么中子星的自转速度这么高呢？ 由于中子星保留了母恒星大部分的角动量，但其半径却只有母恒星极微小的量，转动惯量的减少导致了转速的迅速增加，因此产生非常高的自转速度。然而，有一个问题一直困扰着天文学家：为什么天体在高速旋转的强大离心力下，依旧会不断收缩，而且还不损失自身的物质呢？
中子星的能量辐射大约是太阳的一百万倍。按照当前人类的用电量来计算，中子星在1秒钟之内向外辐射的能量，如果全部转化为电能，足够让全人类用上几十亿年。 中子星具有强磁场，运动的带电粒子发出同步辐射，形成与中子星一起转动的射电波束。由于中子星的自转轴和磁轴一般并不重合，每当射电波束扫过地球时，我们就能接收到一个脉冲，这时这颗中子星也叫脉冲星。而当射电波束随着星体的转动而偏转时，我们就收不到脉冲。因此，人类在地球上接收到的脉冲是间歇性的。
需要说明的是，所有的脉冲星都是高速自转的中子星，但中子星不全都是脉冲星，只有我们接收到脉冲信号的才算中子星。 中子星的温度也非常高，高到太阳都无法与它相提并论。太阳表面的温度不到6000℃，越往里面温度越高，中心温度大约1500万℃。而新形成的中子星，其核心温度超过100亿℃。此后，它会经历一个漫长的降温过程，这个过程可能长达200亿年，比如今宇宙的年龄还长。
中子星并不是恒星的终极状态，它还要进一步演化。由于中子星的温度很高，能量消耗也很快，所以中子星会通过减慢自转速度来消耗角动量，以维持其光度。当中子星的角动量消耗完以后，中子星就会变成不发光的黑矮星。 黑矮星是中小质量恒星演化的最后期。恒星残骸冷却至黑矮星大约需要200万亿年的时间，而宇宙的年龄却仅有137亿年。到目前为止，科学家并没有发现任何黑矮星。 |
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