现代恒星演化理论告诉我们：恒星是由星云收缩而形成的，星云中主要的成分是氢，星云收缩，温度不断升高，密度不断增大。当温度升高到700万K时，氢就会熔合在一起发生热核聚变，产生大量的光和热，这时恒星便诞生了。依靠氢聚变为氦的热核反应，恒星度过一生的青壮年时期。当核心的氢燃料消耗光的时候，核心温度升得更高，引发氦聚变反应，恒星膨胀变成一颗又红（表面温度较低）又大的红巨星。红巨星进一步演化，其外层气体由于膨胀慢慢扩散到宇宙空间去，而星体核心部分演化成白矮星。当星核质量大于白矮星质量极限时，星核便会演化为中子星或黑洞。到了这个阶段，恒星便进入老年垂死阶段。这时氢、氦等热核原料已经用光。此后，白矮星便依靠它的余热慢慢走向它生命的终点。
不过，有时白矮星也会“死而复活”。当白矮星是密近双星系统中的一个子星的时候，白矮星会吸积另外一颗子星的物质，吸积来的氢在白矮星表面堆积，形成氢气包层，当温度足够高时，就会发生热核反应而产生巨大能量。这种现象叫新星爆发。有的新星还会再度爆发，成为再发新星。
新星爆发后白矮星的命运如何？一种理论认为，白矮星有可能由于吸积过多的物质，质量超过白矮星质量的极限而发生引力坍缩，演化为中子星。
白矮星如何走完它的生命旅程？其最终结局到底如何？会不会演化成中子星？白矮星死亡之后的遗骸会成为形成新恒星的材料吗？一系列问题引起人们的思考和兴趣。
中子星
在天文学史上，由理论家根据物理学规律预先推算出该天体的存在，再由天文观测家实测从而得到证实的例子是不少见的。中子星也是这样。1932年，英国物理学家查德威克发现组成原子的粒子除电子（带负电荷）和带正电荷的质子之外，还存在一种不带电的粒子，定名为中子。查德威克的发现公布后，当时正在瑞典作学术访问的前苏联物理学家朗道作了一个有趣的预言：在宇宙中存在一种主要由中子组成的星，它的体积很小，质量接近太阳质量，大体包含10亿亿亿亿亿亿亿个中子，因此密度极高。
那么，中子星是怎样形成的呢？一个正常的恒星经历怎样的物理过程被压缩成如此高密度的中子星呢？巴德和兹维基于1934年作出了回答，他们计算了一个正常恒星（半径约为100万公里）经引力坍缩为大小约10公里的中子星时引力能的变化，发现和超新星释放出的能量相等，因此提出：正常恒星过渡到中子星，是由于超新星爆发造成的。美国科学家奥本海默研究了引力坍缩过程，进一步肯定了中子星存在的可能性。此后相当长的一段时期，人们完全忽略了这些理论家的工作，没有人认为会找到中子星。因为中子星太小，一个比地球还小的恒星发出的光毕竟太微弱了，何况连它是否发光还不清楚呢。直到30年后，人们才以意料不到的方式证实了中子星的存在。
60年代，英国剑桥大学的休伊什和他的学生贝尔（现名伯娜尔），一起制造了一面很大的长波（3.7米）接收天线，用来研究星际电离气体对宇宙射电波的折射效应，即星际闪烁。在这个波长上，只有角直径非常小的射电源才会发生闪烁，较大的射电星系是不会闪烁的。1967年7月，刚开始启用这具射电望远镜作观测的几天内，贝尔就记录到有很强的无线电信号起伏。
信号的特征不像是星标闪烁，却很像是地面上的无线电干扰。
起初，休伊什把它当作摩托车打火之类的从地面来的无线电干扰而不予理会。以后，这种信号一再反复出现，直到10月份，他们得出结论：这是来自天体的射电信号。他们又换用了一具更灵敏的接收机，11月份，他们第一次接收到清晰的、极其规则的无线电脉冲信号。这是人为的吗？会是宇宙飞船发出的吗？会不会是地外文明世界发来的无线电信号呢？这后一种可能性特别令人激动。有本科学幻想小说中曾描写过地外文明世界有种“小绿人”
的高级智慧生物，因此，当时有的科学家戏称这种无线电信号为小绿人的信号。
显然，如果让大家知道他们正在接收小绿人发来的信号，那是多么轰动的新闻，记者就会大批地拥进天文台，从而影响科研工作。所以，直到1968年2月，休伊什才在英国《自然》杂志上发表了他们观测到来自宇宙的射电脉冲星的文章。文章分析了脉冲信号的性质后指出，脉冲星肯定在太阳系之外，可能是某种致密天体，大概是白矮星或者中子星。消息传开之后，各国的射电天文学家立即把注意力转向天空，来证实这一引人注意的发现。两周以后，英国焦德尔雷班克天文台就发表文章，证实了第一颗脉冲星的存在。
到1968年，至少有8个射电天文台观测到了脉冲星，到现在已发现了500多个脉冲星。
脉冲星是什么天体呢？人们纷纷提出各种理论，推测什么天体能够发生周期性的脉冲变化。最初，人们认为是白矮星的周期膨胀和收缩运动。但白矮星的脉动周期不会小于2秒，而多数脉冲星的脉冲周期都小于2秒。蟹状星云中的脉冲星，脉冲周期为0.033秒。于是，人们又进一步考虑白矮星双星的公转效应，计算表明，即使是相接触的双白矮星，其公转轨道周期也不会小于1.7秒。看来惟一的可能解释脉冲星的物理机制是白矮星自转。自转周期为1秒以上的白矮星是稳定的，如果周期太短，快速自转产生的离心力就会使白矮星解体。但不少脉冲星的周期都小于1秒，而且用光学望远镜观测脉冲星竟没有一个是白矮星！
1968年，帕西尼和高尔德分别发表文章，论述脉冲星是具有磁场的快速自转的中子星。这样才使关于脉冲星的争论告一段落。有两颗脉冲星存在于超新星遗迹中，这一事实既证实了超新星爆发会产生中子星的科学预言，也证实脉冲星就是中子星。此外，帕西尼和高尔德预言，脉冲星由于辐射自转应该减慢，不久就发现蟹状星云脉冲星的自转周期果然正在减慢。于是，脉冲星即中子星就完全得到肯定。
白矮星与中子星
现代恒星演化理论告诉我们，中子星是恒星演化到晚期的产物，当恒星因耗尽能量而出现超新星爆发时，在引力作用下，星核就会坍缩成中子星。
在银河系中，双星是很常见的，若是双星中有中子星，中子星对双星的演化会有什么影响呢？
1968年，一位前苏联天文学家发现，天蝎座X—l是一对双星，其中之一是中子星，它的伴星是一红巨星。红巨星的气体受到中子星的吸积，在中子星的周围旋转碰撞，而升温到100万K时，就会辐射出大量X射线。
天文学家研究了由双星组成的X射线源（X射线双星）以后，发现供给X射线源物质的伴星可分两类：一类是具有几个太阳质量的大伴星，一类是不超过两个太阳质量的小伴星。这两类伴星的演化有所不同：前一类X射线双星中的大质量伴星自然演化，并以超新星爆发而告终。爆发把双星系统中的许多物质吹到宇宙空间，从而削弱了两星间引力，若双星系统丧失了一半以上的物质，它就瓦解，只留下一个孤单的中子星。若爆发出的物质不多，双星系统保存下来，结果是留下一对中子星。1947年后，果然发现了双脉冲星。
而含有一个低质量的恒星和一颗中子星的X射线双星，演化较温和，由于伴星没有足够的物质引起超新星爆发，伴星流失到中子星的物质速率很缓慢，结果是形成一颗白矮星和一颗中子星。在已知的射电脉冲星中，双星相对稀少，仅有9个为脉冲双星，其中7个是属于后一类的。
然而，PSR0820—02脉冲星的发现给上述演化理论提出了难题：它是一个由白矮星和中子星组成的双星。根据理论，它应该是磁场较弱、脉冲周期很短的脉冲双星，但实际上它却是磁场很强的一种特殊脉冲双星，最新的理论认为，这类脉冲双星中的中子星并非来自超新星爆发，而是来自白矮星的坍缩。按照这种理论，PSR0820—02原是一个普通的双星，质量较大的伴星最后演化成白矮垦，但它继续吸积质量较小的另一伴星的物质，最后超过白矮星的质量极限而坍缩为一个中子星。不过，一般说来，由伴星吸积来的氢在白矮星表面积聚起来后，大多数白矮星会由于氢聚变产生爆炸（新星爆发），又把积聚起来的物质抛出，是不会坍缩为中子星的。若使白矮星发生引力坍缩变成中子星，必须要求白矮星满足两个条件。（1）必须是特殊白矮星，是一种由氖、氦和镁组成的白矮星，这样的化学组成对氢聚变不起催化作用；（2）白矮星伴星的质量输出必须十分缓慢，不易发生激烈的爆发。这种理论模型尚需观测来检验。白矮星会按照这种方式演变为中子星吗？中子星本身又将如何演化？天文学家正在努力寻找更多的脉冲星来验证上述新理论是否正确，进一步理解中子星演化的来龙去脉。
新星
神秘的新星
晴朗的夜空中，原来看不见有星的位置上突然间冒出一颗亮星，这种现象是多么令人惊讶和兴奋！人们往往认为这是颗新诞生的恒星，于是便把这种天体叫做新星。新星发亮一段时间之后，亮度逐渐减小，又慢慢地消失在夜空中，好像来去匆匆的过客，因此我国古代又把它叫做客星。新星的最古老的记录是我国《汉书》上的记载，元光元年（公元前134年）六月“客星见于房”，“房”指二十八宿中的房宿，相当于现在的天蝎星座。到现在为止，在银河系中总共记录到的新星不过200颗左右。每年发现的新星并不多，多则三五个，少则一个也没有，肉眼能看得到的亮新星就更为稀少了。根据推算，在我们银河系中，平均每年可能出现50颗新星。但是，由于新星都分布在银河平面附近，那里的大量吸光星际物质吸收了新星的光，因此我们只能看到近距离的新星，这样一来，就使新星成为一种少见的天象了。
新星不是新的星
