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Tipo de estrella extremadamente densa y compacta que se cree está compuesta de preferencia por neutrones, con una atmósfera exterior muy delgada formada sobre todo por átomos de hierro, electrones y protones.

Con un diámetro típico de unos 20 km (12 mi), tienen una masa aproximada que es el doble de la del Sol, y por lo tanto tienen densidades muy altas (cerca de 100 billones la del agua). Las estrellas de neutrones poseen campos magnéticos muy poderosos. Se diferencian de los agujeros negros por tener una superficie sólida. Debajo de esa superficie la presión es tan alta que no es posible la existencia de átomos individuales; los protones y los electrones se compactan convirtiéndose en neutrones al anularse sus cargas. El descubrimiento de los pulsares, en 1967, entregó la primera evidencia de la existencia de las estrellas de neutrones, pronosticadas a comienzos de la década de 1930; se cree que se forman en explosiones de supernovas. See also estrella enana blanca.