中子星是大質量恆星在生命演化周期的後期所形成的一類特殊天體，在已知的天體結構中，其物質密度僅次於黑洞，組成物質每立方釐米可以達到上億噸，這在我們現實世界中是非常難以想像的，那麼中子星的組成物質是什麼呢？其中是否含有我們所未知的元素？
什麼是元素？
化學元素周期表，是科學家們長期以來通過持續的研究，對組成世界物質最基本單元原子種類進行分類的集合，人們根據原子序數的多少以及它們之間的化學性質的差異，將質子數不同的原子進行排列。而不同的元素，在原子序數增加的同時，其化學性質會呈現周期性的變化規律，於是化學元素周期表中出現了橫行和豎行的區分，其中橫行代表元素的周期，在相同的周期中，元素的金屬性從左到右是呈現逐漸遞減趨勢的，而非金屬性從左到右則呈現逐漸遞增的趨勢。豎行代表的是元素的族類，在相同的族類中，元素的金屬性從上到下呈現逐漸遞增的趨勢，而非金屬性從上到下呈現逐漸遞減的趨勢。
我們在判斷一種元素區別於另外一種元素的最根本特徵，就是原子核中質子數量是否相同，如果相同，則代表兩種元素屬於同類，質子數增加以後原子序數就會發生相應改變，形成新的元素。而原子核是由質子和中子共同組成，除了氫的同位素氕沒有中子以外，其它元素都含有中子，當原子核中的質子數量相同時，不同數量的中子是區分該種元素不同同位素的根本特徵。
中子星是怎麼形成的？
恆星在主序期內，能夠確保內部核聚變穩定運行以及外表形態保持穩定的因素，主要取決於因內部核聚變產生向外的輻射壓與恆星組成物質向內的引力作用相平衡。當核心區溫度升高，核聚變程度加劇，輻射壓就會增加大，推動恆星組成物質向外膨脹，而在膨脹過程中，核心區溫度就會相應降低，核聚變程度減弱，輻射壓逐漸變低，最後兩種力也趨於平衡。如果向內的重力作用大於輻射壓，則恆星外殼物質就會發生向內坍縮，體積縮小，在此過程中，會推動核心區溫度和壓力的升高，從而又逐漸恢復甚至提升核心區的核聚變水平，推動輻射壓的提升，最後兩種力也趨於平衡。恆星就是在這兩種力的反覆較量之下，完成其主序期的核聚變反應，向外源源不斷地釋放能量。
在恆星完成主序期的使命之後，由於參與核聚變的物質急劇減少直至消失，那麼向內的重力就會始終處於上峰，即使坍縮作用也無法使核心區的溫度達到之前核聚變形成物質再發生新的聚變條件，這個時候坍縮就會持續進行下去。如果這個時期殘餘的恆星質量低於太陽質量的1.4倍，那麼坍縮之後其重力對原子核外的電子壓縮作用，只能使其壓縮到靠近原子核的地步，電子簡併壓的存在使得其密度只能增加到一定程度，最終形成白矮星。白矮星的核心，依靠電子之間的斥力來對抗重力的作用，其密度可以達到每立方釐米10噸左右。
而如果恆星殘餘質量大於1.4倍（小於3.2倍），那麼壓縮作用將會突破電子簡併壓的束縛，使原子核外的電子被壓進原子核之內，與原子核中的質子結合為中子。在此過程中，會在劇烈的坍縮作用下，外殼物質猛烈地與核心發生碰撞，形成超強的反彈激波，從而帶動恆星大部分組成物質向外崩散，形成壯觀的超新星爆發現象，之後剩餘的核心區物質形成密度非常大的中子星，其密度要比白矮星大得多，達到每立方釐米上億噸。
中子星是由什么元素組成的？
根據科學家們的觀測分析，中子星的典型半徑值為10-20公裡，其結構可能分為三層，即外殼層、中間層和內核。其中外殼層的密度最低，但其密度也在每立方釐米1億噸左右，這裡主要是由各種原子核組成的點陣結構以及以簡併形式存在的自由電子氣體。而其中間層主要由中子構成，呈現超流狀態。而內核區到底由什麼所組成，科學界目前還沒有明確的定論，主要有三種猜測，一是由重子和費米子等超子所構成的超子流體；二是在高壓之下以固態形式展現的中子核心區；三是以強核力結合在一起的π介子凝聚態。
通過剛才對物質組成元素的分析，我們可以看出，判斷物質構成的元素類別，是依據其原子中的質子數量進行類比得出的，而在中子星內部，由於巨大的壓力作用，其原子核外電子都被巨大的壓力壓進原子核內部，並與質子結合形成中子，因為組成中子星的絕大多數物質都是中子，質子在內部已經不能單獨存在，因此就失去了判斷元素存在的依據，所以中子星內部根本不是由任何元素所構成，而只是由中子所組成。