Οι ερευνητές υπολογίζουν ότι το άστρο νετρονίων έχει περίπου 1,8 φορές τη μάζα του ήλιου -- ελαφρώς μεγαλύτερο από αυτό που αναμενόταν -- με μια ακτίνα περίπου 11,5 χιλιομέτρων. Είναι μέρος ενός διπλού αστρικού συστήματος που ονομάζεται EXO 0748-676, και που βρίσκεται περίπου 30.000 έτη φωτός μακριά στο Νότιο αστερισμό Volans, ή τα Flying Fish.

Ο Tod Strohmayer, του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA μαζί με τον Adam Villarreal, ένα μεταπτυχιακό σπουδαστή της φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, παρουσίασαν τα αποτελέσματά τους σε μια συνεδρίαση του τμήματος ενεργειακής αστροφυσικής της Αμερικανικής Αστρονομικής Ένωσης στη Νέα Ορλεάνη.

Οι επιστήμονες αυτοί χρησιμοποίησαν στοιχεία από το δορυφόρο της NASA Rossi X-ray Timing Explorer για να μετρήσουν την περίοδο περιστροφής του. Ο ρυθμός περιστροφής ήταν ο άγνωστος παράγοντας που χρειάστηκε για να υπολογιστεί το μέγεθος του άστρου νετρονίων καθώς η συνολική μάζα του. Τα αποτελέσματά τους συμφωνούν με μια εκτίμηση που έκανε ο ευρωπαϊκός δορυφόρος των ακτίνων-X  το 2002.

Η αναλογία μάζας - ακτίνας καθορίζει την εσωτερική σχέση πυκνότητας και πίεσης του αστεριού νετρονίων, που ονομάζεται εξίσωση της κατάστασης.

"Οι αστροφυσικοί έχουν προσπαθήσει επί δεκαετίες να βρουν την εξίσωση της κατάστασης της ύλης στα αστέρια νετρονίων",  αναφέρει ο Villarreal. "Τα αποτελέσματά υπόσχονται να ολοκληρώσουμε αυτό το στόχο. Μοιάζει με τις εξισώσεις της κατάστασης που προβλέπουν είτε πολύ μεγάλα είτε πολύ μικρά αστέρια".

Η γνώση της εξίσωσης της κατάστασης ενός αστεριού νετρονίων επιτρέπει στους φυσικούς να καθορίσουν ποιο είδος ύλης μπορεί να υπάρχει μέσα σε αυτό το αστέρι. Οι επιστήμονες πρέπει να καταλάβουν αυτή την εξωτική ύλη για να επιβεβαιώσουν τις θεωρίες που περιγράφουν τη θεμελιώδη φύση της ύλης και της ενέργειας, καθώς και τη δύναμη των πυρηνικών αλληλεπιδράσεων.

"Θα επιθυμούσαμε στην πράξη να πάρουμε στα χέρια μας την ουσία που βρίσκεται στο κέντρο ενός αστεριού νετρονίων", λέει ο Strohmayer". "Αλλά δεδομένου ότι δεν μπορούμε να το κάνουμε, είναι για μας το επόμενο καλύτερο πράγμα. Ένα αστέρι νετρονίων είναι ένα κοσμικό εργαστήριο και μας δίνει μοναδική ευκαιρία να φανούν τα αποτελέσματα της συμπιεσμένης ύλης  σε έναν τέτοιο βαθμό".

Το άστρο νετρονίων περιβάλλεται από έναν στροβιλιζόμενο δίσκο αερίου που του προσφέρεται από το γειτονικό του άστρο με το οποίο κάνει ζευγάρι, η κιτρινοκόκκινη σφαίρα δεξιά στην εικόνα. Η τεράστια βαρυτική έλξη του άστρου νετρονίων τραβά το αέριο προς στην επιφάνειά του.

Αυτό το άστρο είναι ότι απέμεινε από τον πυρήνα ενός άστρου που κάποτε ήταν μεγαλύτερο από τον ήλιο. Το εσωτερικό περιέχει ύλη κάτω από δυνάμεις που ίσως υπήρχαν τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης, αλλά που δεν μπορούν να αναπαραχθούν στη Γη.

Σε αυτό το σύστημα, αέριο από ένα κανονικό γειτονικό άστρο, προσελκύεται από τη βαρύτητα του άστρου νετρονίων, και βυθίζεται μέσα του. Αυτή η κατάσταση προκαλεί θερμοπυρηνικές εκρήξεις στην επιφάνεια του που φωτίζουν την περιοχή. Τέτοιες εκρήξεις αποκαλύπτουν συχνά το ρυθμό περιστροφής του άστρου, μέσω μιας αυξομείωσης της έντασης των ακτίνων-X που εκπέμπονται, κάτι που οι αστροφυσικοί ονομάζουν ταλάντωση της έκρηξης.

Ο Strohmayer και Villarreal ανίχνευσαν μια συχνότητα ταλάντωσης έκρηξης 45 Hz, η οποία αντιστοιχεί σε ένα ρυθμό περιστροφής του άστρου νετρονίων 45 φορές το δευτερόλεπτο. Είναι ένας ήρεμος ρυθμός για τα άστρα αυτού του τύπου, τα οποία φαίνονται συχνά να περιστρέφονται πάνω από 600 φορές το δευτερόλεπτο.

Κατόπιν πήραν τις παρατηρήσεις του EXO 0748-676 που είχαν γίνει με το δορυφόρο XMM-Newton της ESA από τον Jean Cottam της NASA το 2002, ο οποίος ανίχνευσε φασματικές γραμμές που εκπέμφθηκαν από το καυτό αέριο, γραμμές που μοιάζουν με εκείνων ενός καρδιογραφήματος.

Αυτές οι γραμμές είχαν δύο χαρακτηριστικά γνωρίσματα. Κατ' αρχάς, παρουσίαζαν τη μετατόπιση Doppler. Αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια που ανιχνεύθηκε ήταν ένας μέσος όρος του φωτός, που απομακρύνεται και ακολούθως μας πλησιάζει. Δεύτερον, οι γραμμές ήταν κάτω από την επίδραση της βαρύτητας. Αυτό σημαίνει ότι η βαρύτητα έλκει το φως καθώς αυτό προσπαθεί να δραπετεύσει από την περιοχή, κλέβοντας λίγη ενέργεια από το φως. Η μέτρηση της βαρυτικής μετατόπισης προς το ερυθρό πρόσφερε την πρώτη εκτίμηση της σχέσης μάζας - ακτίνας, επειδή το μέτρο της ερυθρής μετατόπισης εξαρτάται από τη μάζα και την ακτίνα του άστρου.