Нейтронные звёзды - их существование было предсказано за многие годы до того, как возможности астрономии позволили обнаружить во Вселенной эти необычные объекты с уникальными свойствами. В начале 30-х годов прошлого столетия, вскоре после того, как было расшифровано строение атомного ядра и экспириминтально доказано существование "тяжёлых" частиц - нейтронов, не несущих электрического заряда, выдающийся физик Лев Ландау (1908-1968) теоретически доказал, что не исключено обнаружение и крупных устойчивых объектов, в основном состоящих из нейтронов, - нейтронных звёзд. А в 1933 году немецкие астрофизики Вальтер Бааде и Франц Цвикки высказали предположение, что нейтронная звезда может образоваться в результате взрыва сверхновой. Но первые признаки существования загадочных небесных тел были обнаружены лишь в 1967 году - для этого понадобилось чтобы радиоастрономия в своём развитии достигла серьёзных успехов. Открытие нейтронных звёзд было полной неожиданностью, ведь расчёты показывали, что их светимость ничтожно а их размеры не превышают 10-30 км (диаметр рядового астероида в Солнечной системе). В 1967 г британские радиоастрономы под руководством Э. Хьюиша исследовали мерцающие источники радиоизлучени в различных участках неба и внезапно столкнулись с очень странными изучающими объектами, которые посылали мощные радиоимпульсы через строго определённые небольшие промежутки времени - сотые и даже тысячные доли секунды. Причём промежутки между двумя импульсами никогда не превышали восьми секунд. Импульсы были настолько регулярными, что у учёных даже возникло, предположение, что им удалось зафиксировать сигналы внеземных цивилизаций. Однако вскоре по всему небу обнаружилось несколько сот подобных источников радиоизлучения, а их природное происхождение больше не вызывало сомнения. Мигающие "радиомаяки" назвали пульсарами - нейтронными звёздами.
Однако их природа оставалась загадкой - сигналы, казалось возникают прямо в межзвёздной пустоте и не связаны ни с какими крупными объектами - звёздами или туманностями. Недоумение исследователей рассеялось, когда один из пульсаров удалось отождествить со слабой звёздочкой в центре Крабовидной туманности - остатков от взрыва сверхновой звезды, случившегося в 1054 г. Наблюдения показали, что звезда меняет свою яркость, а также излучение в рентгеновском и гамма - диапазоне с такойже частотой, как и радиоизлучения. Однако реальные свойства нейтронных звёзд всё ещё оставались загадкой. Вот тут-то исследователи и вспомнили о явлении гравитационного коллапса, которое теоретически описали Бааде и Цвикки. Это не что иное, как катострофическое сжатие массивной звезды, подобное тому, которое происходит при образовании белых карликов. Но если белые карлики образуются из "состарившихся" звёзд с небольшой массой, в случае с массивными звёздами дело не ограничивается образованием в ядре светила вырожденного газа. В условиях сверхгигантских давлений и температур сжатие затрагивает не только атомы, но и частицы, из которых состоят эти атомы. Практически все частицы превращаются в электрически нейтральные нейтроны, которые могут распологаться очень близко друг к другу, буквально "плечём к плечу". При этом плотность вещества возрастает в тысячи раз даже по сравнению с белыми карликами - звезда, обладающая массой в 20 солнечных, "упаковывается" в объём шара диаметром 10-15 км! Нетрудно представить, что такое космическое тело может обладать набором свойств, которые способны привести в восторг любого учёного-физика. Ведь получить их даже в самой современной лаборатории практически невозможно. В недрах нейтронной звезды должны наблюдаться такие явления и свойства материи, как сверхтекучесть, сверхпроводимость, сверхсильные магнитные поля, нейтронное излучение, особые эффекты связанные с теорией относительности. В них могут существовать недоступные исследователями формы материи - жидкости, состоящие исключительно из элементарных частиц, кварковое вещество и многое другое. Плотность нейтронных звёзд достигает 1014 граммов на кубический сантиметр, а мощность их магнитного поля в миллиарды раз превышает мощность магнитного поля земли.
При этом нейтронные звёзды стремительно вращаются, чем и объясняется возникновение радиоизлучения огромной мощности. Оно вырывается мощными потоками из областей магнитных полюсов "странной" звезды, но поскольку магнитные полюса не лежат на оси вращения, струя излучения описывает в окружающем пространстве конус. Если этот в своём движении "задевает" Землю, радиотелескопы фиксируют пульсар. Частота его импульсов будет соответствовать скорости вращения нейтронной звезды. А это произойдёт, если в состоянии гравитационного коллапса окажется звезда с массой больше той, которая является предельной для нейтронной звезды? Тогда она не сможет остановится на стадии нейтронной звезды, и сжатие будет продолжаться до тех пор, пока вещество не достигнет ещё более удивительного состояния - звезда превратится в "чёрную дыру". Гравитация такого объекта станет настолько мощной, что даже скорости света будет недостаточно, чтобы покинуть его поверхность. Поэтому "чёрная дыра" не "отпускает" от себя никакие виды излучения, а значить и увидеть её невозможно даже с помощью самых современных приборов. Обнаружить "чёрную дыру" удаётся только опосредованно - например, по мощному жёсткому излучению, которое испускает падающий на неё газ из окружающего пространства.
