中子星核心含有当今宇宙中最度的物质，在直径 25 公里的球体中压缩了多达两个太阳质量的物质。这些天体物理物体确实可以被认为是巨大的原子核，重力将它们的核心压缩到密度超过单个质子和中子的密度许多倍。
从粒子和核物理学的角度来看，这些密度使中子星成为有趣的天体物理物体。一个长期悬而未决的问题是中子星巨大的中心压力是否可以将质子和中子压缩成一种新的物质相，即冷夸克物质。在这种奇异的物质状态下，单个质子和中子不再存在。
赫尔辛基大学理论粒子物理学教授 Aleksi Vuorinen 解释说：“它们的组成夸克和胶子从典型的颜色限制中解放出来，几乎可以自由移动。”
强烈的相变仍可能毁掉这一天
在《自然通讯》上发表的一篇新文章中，赫尔辛基大学的一个团队首次对大质量中子星内部存在夸克物质核心的可能性进行了定量估计。他们表明，根据当前的天体物理学观测，夸克物质在最大质量的中子星中几乎是不可避免的：该团队提取的定量估计表明这种可能性在 80-90% 范围内。
所有中子星仅由核物质组成的可能性很小，这要求从核物质到夸克物质的转变是一个强烈的一级相变，有点类似于液态水变成冰的过程。中子星物质特性的这种快速变化有可能破坏恒星的稳定，即使是微小的夸克物质核心的形成也会导致恒星坍缩成黑洞。