Les seuls endroits où l'on peut trouver des neutrons stables dans la nature sont des systèmes où ces neutrons sont liés : les noyaux (structure microscopique) et les étoiles à neutrons (structure macroscopique). Une étoile à neutrons est un édifice possédant une densité gigantesque, voisine de celle de la matière nucléaire. En effet une telle étoile pèse entre 1,4 et 3 masses solaires pour une taille de l'ordre de seulement 10 km de diamètre !

Malgré sa grande taille, l'étoile à neutrons est un système quantique. Les forces gravitationnelles y sont trop fortes pour que des électrons et des protons puissent y rester séparés. Le système se « condense » ainsi en un assemblage de neutrons liés entre eux.

On appelle « voie radiative » un processus dans lequel il y a émission de radiation, c'est-à-dire de rayonnement électromagnétique (photon(s)).