Rotierende Neutronenstern mit starkem Magnetfeld
Wenn ein Stern mit mehr als der achtfachen Masse seinen Vorrat an Kernbrennstoff verbraucht hat, dann explodiert er als Supernova. Doch eine solchen Explosion zerreißt nicht den ganzen Stern: Nur die äußeren Schichten werden ins All abgestoßen, das Innere des Sterns kollabiert zu einem extrem dichten Objekt – je nach Masse zu einem Neutronenstern oder zu einem Schwarzen Loch.
Ein Neutronenstern enthält bei einem Durchmesser von nur 20 Kilometern etwa so viel Masse wie die Sonne. Ein Teelöffel Materie von einem Neutronenstern würde auf der Erde etwa eine Milliarde Tonnen wiegen! Die Dichte und der Druck sind so groß, dass die Elektronen der Atome in die Atomkerne gedrückt werden und sich dort mit Protonen zu Neutronen verbinden – der ganze Stern besteht nur noch aus dicht gepackten Neutronen, daher sein Name.
Viele Neutronensterne rotieren mit hoher Geschwindigkeit und besitzen ein starkes Magnetfeld. Entlang der Nord-Süd-Achse des Magnetfelds sendet ein solcher Neutronenstern stark gebündelt elektromagnetische Strahlung aus - Radiostrahlung, Licht oder sogar Röntgenstrahlung.
Da die Achse des Magnetfelds zumeist gegen die Rotationsachse gekippt ist, streicht dieser gebündelte Strahl ähnlich dem Kegel eines Leuchtturms durchs All. Trifft dieser Kegel bei seiner Rotation auf die Erde, so empfangen die Astronomen von dem Neutronenstern regelmäßig eintreffende Strahlungspulse. Deshalb nennen die Himmelsforscher solche Objekte „Pulsare“.
Den ersten Pulsar entdeckten 1967 die amerikanischen Astronomen Jocelyn Bell und Antony Hewish – und hielten ihn auf Grund seiner Regelmäßigkeit zunächst für ein Signal Außerirdischer. Die Regelmäßigkeit der Pulsar-Signale können Astronomen nutzen, um die Relativitätstheorie zu testen und nach Gravitationswellen zu suchen.