Las estrellas de neutrones se protegen contra el colapso gravitacional mediante la presión de degeneración de neutrones. Esta presión surge del principio de exclusión de Pauli, que impide que los neutrones ocupen el mismo estado cuántico. A medida que aumenta la densidad de una estrella de neutrones, los neutrones se acercan más y la presión de degeneración se vuelve más fuerte. Sin embargo, a densidades muy altas, la presión de degeneración de neutrones se vuelve insuficiente para sostener a la estrella contra el colapso gravitacional.
La masa máxima exacta de una estrella de neutrones depende de varios factores, incluida la composición de la estrella y la ecuación de estado de la materia nuclear. Sin embargo, la mayoría de las estimaciones sugieren que la masa máxima es de unas 2-3 masas solares.
Si la masa de una estrella de neutrones excede este límite, colapsará formando un agujero negro. Un agujero negro es una región del espacio-tiempo con fuerzas gravitacionales tan fuertes que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él. Se cree que las estrellas de neutrones que colapsan en agujeros negros son las progenitoras de los agujeros negros de masa estelar.
