ناسا در مقاله‌ای در خصوص ماده تشکیل دهنده ستارگان نوشت: ماده همه چیزهایی را که میتوانیم در جهان ببینیم، از مداد گرفته تا انسان و سیارات تشکیل می‌دهد. اما هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که ما آن را درک نمی‌کنیم! به عنوان مثال: وقتی ماده در شرف تبدیل شدن به سیاهچاله است چگونه کار می‌کند؟ پس از تبدیل شدن ماده به سیاهچاله، نمی‌توانیم چیزی در مورد ماده بیاموزیم، زیرا در پشت افق رویداد، نقطه‌ بی‌بازگشت، پنهان است.

بنابراین ما به چیزی روی می‌آوریم که می‌توانیم مطالعه کنیم - ماده فوق العاده چگال درون یک ستاره نوترونی، بقایای یک ستاره پرجرم منفجر شده که آنقدر بزرگ نبود که به سیاهچاله تبدیل شود.

کاوشگر ترکیب داخلی ستاره نوترونی ما، یا NICER ، یک تلسکوپ پرتو ایکس است که در ایستگاه فضایی بین‌المللی قرار دارد، NICER برای مطالعه و اندازه گیری اندازه و جرم ستارگان نوترونی طراحی شده است تا به ما کمک کند تا در مورد آنچه ممکن است در هسته مرموز آنها میگذرد بیشتر بدانیم. وقتی سوخت ستاره ای چند برابر جرم خورشید ما تمام می‌شود، تحت وزن خود فرو می ریزد و سپس به یک ابرنواختر منفجر میشود .

آنچه در پشت سر باقی می‌ماند به جرم اولیه ستاره بستگی دارد. ستارگان سنگین تر (حدود 25 برابر جرم خورشید یا بیشتر) سیاهچاله می‌شوند. ستارگان سبک تر (بین هشت تا 25 برابر جرم خورشید) ستاره های نوترونی میشوند. ستارگان نوترونی بیشتر از خورشید جرم دارند ولی در کره ای به پهنای جزیره منهتن نیویورک سیتی جا میشوند.ک سیتی جا می‌شوند.

این اجسام دارای فیزیک جالب زیادی هستند. آنها می‌توانند سریعتر از تیغه های مخلوط کن بچرخند و میدان مغناطیسی قدرتمندی دارند. در واقع ستاره های نوترونی قوی ترین آهنرباهای جهان هستند!
میدان های مغناطیسی می‌توانند ذرات را از سطح ستاره جدا کنند و سپس به قسمت دیگری از ستاره بکوبند. بمباران مداوم نقاط داغ در قطب های مغناطیسی ایجاد میکند.
هنگامی که ستاره می‌چرخد، نقاط داغ مانند پرتوهای یک فانوس دریایی به داخل و خارج از دید ما می چرخند.

دانشمندان فکر می‌کنند ستارگان نوترونی کمی شبیه به توپ گلف لایه بندی شده اند. در سطح، یک جو واقعا نازک (فقط چند سانتی متر ارتفاع) از هیدروژن یا هلیوم وجود دارد.

در هسته بیرونی، اتم ها به بلوک‌های سازنده خود – پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها – تجزیه شده‌اند و فشار بسیار زیاد، بیشتر پروتون‌ها و الکترون‌ها را با هم فشرده کرده و دریایی از نوترون‌ها را تشکیل می‌دهد.

اما در هسته درونی چه میگذرد؟ فیزیکدانان نظریه های زیادی دارند. در برخی از مدل‌های سنتی، دانشمندان پیشنهاد کردند که ستاره‌ها تا آخر نوترون هستند.
دیگران پیشنهاد کردند که نوترون ها به بلوک های سازنده خودشان که کوارک نامیده می‌شوند تجزیه می شوند. و سپس برخی پیشنهاد می‌کنند که این کوارک‌ها می‌توانند دوباره ترکیب شوند و انواع جدیدی از ذرات را تشکیل دهند که نوترون نیستند!