Massereiche Sterne sterben am Ende ihrer Lebenszeit in Form einer Supernova vom Typ 2. Während dieser fällt, kurz gesagt, der Kern des Sternes unter seinem eigenen Gewicht in sich zusammen (weil im Inneren keine Kernfusion mehr stattfindet und er dadurch keinen Strahlungsdruck mehr erzeugt). Durch diesen Kollaps verdichtet sich der Kern des Sterns zu einem Neutronenstern mit einem Durchmesser von ca. 20 km bei ca. einer Sonnenmasse. Durch diese extreme Kompression entsteht ein Gravitationsfeld, das fast so stark ist wie das eines schwarzen Loches.

Durch das Zusammenfallen dreht sich der Stern immer schneller (Grund dafür ist die Drehimpulserhaltung). Viele Neutronensterne drehen sich in nur wenigen Millisekunden einmal um die eigene Achse. Durch diese Rotationsgeschwindigkeit wird das Magnetfeld des Neutronensterns verstärkt, so dass Elektronen, die durch die Supernova entstanden sind, durch eben diese Rotation beschleunigt werden. Die Auswirkung ist so ähnlich wie bei einem Leuchtturm: die beschleunigten Elektronen geben Strahlung in eine bestimmte Richtung ab, die sich aber mit dem schnell rotierenden Neutronenstern mitdreht. Liegt die Erde zufällig im Strahlungskegel, so blitzt diese „Synchrotronstrahlung“ (die entweder im Bereich des sichtbaren Lichts oder der Röntgenstrahlung liegt) in regelmäßigen Pulsen auf, nämlich einmal pro Drehung des Neutronensterns. Damit kann sehr genau die Zeit gemessen werden, da sich die Rotationen eines Pulsars über viele Jahrmillionen hinweg kaum verändert. Pulsare „gehen“ sogar genauer als Atomuhren!

Der Crab-Pulsar im Crab-Nebel, ca. 6500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Stier.