Cuando el núcleo de una estrella masiva agota su combustible nuclear, sufre un colapso gravitacional. Si la masa restante del núcleo está entre aproximadamente 1,4 y 3,0 masas solares, se forma una estrella de neutrones. Las estrellas de neutrones son objetos extremadamente densos con un radio típico de unos 10 kilómetros. La materia dentro de una estrella de neutrones está tan compacta que los protones y los electrones se fusionan para formar neutrones, de ahí el nombre de "estrella de neutrones". La fuerza gravitacional en una estrella de neutrones es inmensa y ejerce una enorme presión sobre los neutrones.

Ahora bien, si la masa de la estrella de neutrones excede un cierto valor crítico, conocido como masa de Chandrasekhar, que es aproximadamente 1,4 masas solares, la fuerza gravitacional supera la presión de degeneración de los neutrones. Esto conduce a un mayor colapso de la estrella de neutrones. Los detalles exactos de lo que sucederá a continuación siguen siendo objeto de investigación activa y dependen de varios factores, como la rotación de la estrella y la presencia de un fuerte campo magnético. Sin embargo, se proponen varios escenarios:

1. Formación de un agujero negro:si la estrella de neutrones colapsada excede la masa crítica para un agujero negro, colapsará aún más bajo su propia gravedad y forma un agujero negro. En este caso, la atracción gravitacional es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de la región. El horizonte de sucesos, el límite más allá del cual es imposible escapar, rodea el agujero negro.

2. Plasma de quarks-gluones:en ciertos casos, en lugar de formar un agujero negro, la estrella de neutrones puede sufrir una transición de fase en la que los neutrones se descomponen en los quarks y gluones que los constituyen. Esto da como resultado la formación de un plasma de quarks y gluones, que es un estado de la materia que existió en el universo primitivo poco después del Big Bang.

3. Formación de magnetares:si la estrella de neutrones en colapso tiene un campo magnético fuerte, puede generar campos magnéticos increíblemente poderosos conocidos como magnetares. Los magnetares emiten radiación electromagnética, incluidos rayos X y rayos gamma, y ​​pueden exhibir ráfagas repentinas de energía llamadas llamaradas de magnetar.

Estos son algunos de los posibles resultados cuando una estrella de neutrones moribunda colapsa bajo su gravedad, pero el comportamiento exacto depende de las condiciones específicas y sigue siendo un área activa de investigación astrofísica.