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Para entendermos o que é uma estrela de nêutrons, precisamos antes entendermos sobre o ciclo de vida de estrelas de grande massa.

Vamos esquecer por enquanto as estrelas de massa equivalente à massa do Sol.

Nós vamos falar aqui de estrelas que possuem massa entre 8 e 20 vezes a massa do Sol.

Essas estrelas vivem menos e rapidamente se tornam supergigantes vermelhas.

Depois de inúmeros processos de contração e expansão, a supergigante vermelha explode no que chamamos de supernova, um dos eventos mais importantes do universo, e um evento que representa o final da vida de uma estrela de grande massa.

Porém, a vida da estrela não acaba aí.

Depois da explosão, ainda resta um núcleo estelar, e esse núcleo pode ter basicamente dois destinos.

Se o que restar tiver entre 1.5 e 3 vezes a massa do Sol, esse núcleo se transforma numa chamada estrela de nêutrons.

Se esse núcleo que restou tiver mais que 3 vezes a massa do Sol, ele se transforma num buraco negro.

Tanto a estrela de nêutrons, como o buraco negro são classificados na astrofísica como objetos compactos.

Resumindo, uma estrela de nêutrons tem um tamanho reduzido, dezenas de quilômetros de diâmetro, mas possui uma massa muito maior que o Sol, 3 vezes, por exemplo, ou seja, a sua densidade é muito alta.

Isso faz da estrela de nêutrons as menores e mais massivas estrelas conhecidas, elas recebem esse nome, pois esse núcleo estelar que restou da explosão de supernova nada mais é do que um superfluido de nêutrons, é como se fosse uma pasta de nêutrons.

Na verdade a estrutura de uma estrela de nêutrons não é muito bem conhecida, pois essas condições não podem ser reproduzidas em laboratório.

As estrelas de nêutrons emitem muita radiação no comprimento de onda de raios-X e pouca radiação no comprimento de onda da luz visível, por isso sua detecção não é algo fácil.

Se essa estrela de nêutrons começa a girar rapidamente, ela gera campos magnéticos violentos por onde jatos de radiação escapam.

Essa estrela de nêutrons em rápida rotação é chamada de pulsar, e emite a maior parte da sua radiação no comprimento de ondas de rádio.

O evento conhecido como GW170817, resultou da fusão de duas estrelas de nêutrons, um com massas entre 1.17 e 1.60 vezes a massa do Sol resultando num objeto final com 2.74 vezes a massa do Sol.

Os astrônomos conhecem os pulsares a mais de 50 anos, que é uma fonte de ondas de rádio no universo, mas ainda não sabiam de onde vinha as explosões de raios-gamma que observavam.

Esse evento serviu para mostrar que a fusão de estrelas de nêutrons geram uma explosão rápida de raios-gamma.

Além disso, os astrônomos já sabiam que no núcleo das estrelas de nêutrons eram forjados elementos mais pesados que o Ferro, e isso também ficou comprovado, quando que na fusão das duas estrelas de nêutrons, quantidades elevadas de elementos como urânio, ouro, platina foram atirados ao espaço.

A história das estrelas de nêutrons é bem mais complexa que isso que falei aqui, vou deixar aqui na descrição uma série de links, incluindo apresentações de cursos de astronomia espalhados pelo mundo onde é feita uma revisão histórica de como se chegou a essa definição e detalhes mais aprofundados sobre as características das estrelas de nêutrons.

Fontes:

https://www.jlab.org/conferences/PREX/Talks/sunday_morning/PREX_Reddy.pdf

http://www-astro.ulb.ac.be/~chamel/docs/lectures/chamel-russbach2010.pdf

http://www.astro.ufl.edu/~eiken/AST7939_files/Lecture_3_NS_Intro.pdf

https://theconversation.com/explainer-what-is-a-neutron-star-29341