大质量恒星死亡后通过超新星爆发遗留下的残骸——中子星是目前已知的宇宙中最为致密的天体。一颗质量与太阳质量相当的中子星，半径仅为10公里左右，密度高达10^15克/立方厘米，这超过了原子核的密度。根据目前的核物理和粒子物理学知识人们还不能确定中子星内部究竟是由什么样的基本粒子组成的。因此，从天文观测的角度研究中子星对了解在强引力场和超高密度物质的物理规律有重要的科学价值。
我们知道恒星死亡后会形成白矮星、中子星或者黑洞。白矮星依靠电子简并压力和自身引力相抗衡，但是如果质量超过了1.44倍太阳，也就是钱德拉塞卡极限，电子简并压力就撑不住引力作用，此时电子会被压进原子核与质子合并形成中子，此时天体就会变成中子星。中子星依靠中子简并压力和自身引力相抗衡，但是如果质量超仍然过了它的上限，它就会坍缩形成黑洞。由于中子星和黑洞之间存在质量间隙，因此有人提出了夸克星的存在。

但是，由于一直没探测到夸克星存在的证据，且中子星内部的受力超过了中子简并压力，所以科学家怀疑夸克星存在于中子星内部，也就是中子星有一个夸克核。因此，在观测上分辨常规中子星或夸克星就显得尤为重要，但是很遗憾，目前理论和观测都很困难。传统上，观测这一目标依靠的是磁星，磁星是中子星的一种，它具有极强的磁场。这强大的磁场会抵抗引力把它向外拉，从而扭曲了磁星的形状。当这两股力量互相抵抗时，偶尔会造成大地震，这被称为磁星爆发，它通常会产生X射线和伽马射线，通过这些射线我们就能初步研究其内部结构。
引力波是爱因斯坦广义相对论最伟大的预言之一，它是时空结构的涟漪。自从2015年美国LIGO天文台探测到两个黑洞合并产生的引力波之后，在短短几年之内，引力波天文学就改变了我们对宇宙的看法，证实了我们对这些奇怪理论的理解。

2017年，LIGO首次探测到两颗中子星合并的引力波，这一发现也在今年出了一个成果：中子星内部可能有一个夸克核。当两个中子星互相靠近的时候，强大的引力使它们变形。而形状的改变可以揭示其内部结构，这些信息都被储存在引力波当中。通过对引力波和粒子物理的计算，科学家发现中子星的内部可能存在一个夸克核，且它的半径超过了中子星的一半。
这一发现令人兴奋，它也能帮助我们理解宇宙的早期。宇宙学家认为，在大爆炸的早期宇宙充满了“夸克-胶子汤”。如今，我们已经能在对撞机中短暂发现夸克的存在，而中子星内部夸克的发现更能帮助我们理解它们形成的条件。科学家相信，引力波将带领天文学走向黄金时代。