Les étoiles à neutrons sont des résidus d'étoiles et sont parmi les objets les plus denses de l’Univers. Elles pèsent entre une et deux fois la masse du Soleil mais cette matière est comprimée dans une sphère de 10 km de rayon. Une cuillère à café de la matière d’une étoile à neutrons pèse autant qu'un million d'éléphants !!! Les étoiles à neutrons émettent des rayons X car elles sont très chaudes.
Lorsqu'une étoile massive arrive en fin de vie, elle explose en supernova. Son enveloppe gazeuse éclate et se répand dans l'espace, laissant seul apparaître en son centre son noyau. Les noyaux continueront de s'effondrer sur eux-mêmes jusqu'à atteindre une densité extrême. Ce noyau, où les protons et les électrons auront fusionné, sera alors principalement constitué de neutrons ... Il est devenu une étoile à neutrons.
Certaines étoiles à neutrons tournent sur elle-même à grande vitesse – quelques tours par minute à presque mille tours par seconde. Elles émettent un faisceau d'ondes électromagnétiques, un peu comme la lumière d'un phare en bord de mer. Si la Terre se trouve dans l'axe du faisceau, on a l'impression de voir pulser l'étoile à neutrons. Elles sont alors qualifiées de pulsars.