ნეიტრონული ვარსკვლავების აღმოსაჩენად საჭიროა ინსტრუმენტები, რომლებიც განსხვავდება ჩვეულებრივი ვარსკვლავების დასადგენად, და ისინი მრავალი წლის განმავლობაში გაურბოდნენ ასტრონომებს თავიანთი თავისებური მახასიათებლების გამო. ნეიტრონული ვარსკვლავი ტექნიკურად საერთოდ აღარ არის ვარსკვლავზე; ეს არის ეტაპი, რომელსაც ზოგიერთი ვარსკვლავი მიაღწევს თავისი არსებობის ბოლოს. ნორმალური ვარსკვლავი წვავს წყალბადის საწვავს მთელი ცხოვრების განმავლობაში, სანამ წყალბადის არ დაიწვავს და მიზიდულობის ძალებმა არ იწვევს ვარსკვლავის შეკუმშვას, აიძულა ის შინაგანად იქამდე, სანამ ჰელიუმის გაზები არ გაივლის იმავე ბირთვულ შერწყმას, რაც წყალბადმა გააკეთა და ვარსკვლავი წითელ გიგანტად გადაიქცევა, რაც ბოლო ხანძარი იქნება მისი საბოლოო დაშლის წინ. თუ ვარსკვლავი დიდია, ის შექმნის გაფართოებული მასალის სუპერნოვას, რომელიც დაწვავს ყველა რეზერვს ერთ სანახაობრივ ფინალში. პატარა ვარსკვლავები დაშლილია მტვრის ღრუბლებად, მაგრამ თუ ვარსკვლავი საკმარისად დიდია, მისი მიზიდულობა უზარმაზარი ზეწოლის ქვეშ აიძულებს მის დანარჩენ მასალას. ძალიან ბევრი გრავიტაციული ძალა და ვარსკვლავი იმპულსებს, ხდება შავი ხვრელი, მაგრამ სწორი რაოდენობით სიმძიმის ნაცვლად, ვარსკვლავის ნაშთები ერთმანეთს ერწყმის და წარმოუდგენლად მკვრივ გარსს ქმნის ნეიტრონები. ეს ნეიტრონული ვარსკვლავები იშვიათად გამოსცემენ რაიმე შუქს და გადაჭიმულია მხოლოდ რამდენიმე მილის მანძილზე, რაც მათ ძნელად ხედვას და ძნელად ამოცნობას ახდენს.
ნეიტრონული ვარსკვლავების ორი ძირითადი მახასიათებელია, რომელთა დადგენა მეცნიერებს შეუძლიათ. პირველი ნეიტრონული ვარსკვლავის ძლიერი გრავიტაციული ძალაა. მათ ზოგჯერ შეიძლება დაადგინონ, თუ როგორ მოქმედებს მათი სიმძიმე მათ გარშემო უფრო თვალსაჩინო ობიექტებზე. კოსმოსში არსებულ ობიექტებს შორის გრავიტაციის ურთიერთქმედების ფრთხილად შემუშავებით, ასტრონომებს შეუძლიათ განსაზღვრონ ნეიტრონული ვარსკვლავის ან მსგავსი ფენომენის ადგილი. მეორე მეთოდი არის პულსარების გამოვლენა. პულსარები ნეიტრონული ვარსკვლავებია, რომლებიც ტრიალებენ, ჩვეულებრივ, ძალიან სწრაფად, მათი შექმნის გრავიტაციული წნევის შედეგად. მათი უზარმაზარი სიმძიმე და სწრაფი ბრუნვა იწვევს მათ ელექტრომაგნიტური ენერგიის ნაკადს ორივე მაგნიტური პოლუსიდან. ეს პოლუსები ნეიტრონულ ვარსკვლავთან ერთად ტრიალებს და თუ ისინი დედამიწისკენ არის მიმართული, მათი აყვანა რადიოტალღებად შეიძლება. ეფექტი არის ძალიან სწრაფი რადიოტალღების იმპულსები, რადგან ორი პოლუსი ერთმანეთის მიყოლებით მიემართება დედამიწისკენ, ხოლო ნეიტრონული ვარსკვლავი ტრიალებს.
სხვა ნეიტრონული ვარსკვლავები წარმოქმნიან X გამოსხივებას, როდესაც მათში არსებული მასალები შეკუმშული და თბება მანამ, სანამ ვარსკვლავი ბოძებიდან არ გამოსცემს რენტგენოლოგიას. რენტგენის იმპულსების ძიებით, მეცნიერებს შეუძლიათ იპოვონ ეს რენტგენის პულსარებიც და დაამატონ ისინი ცნობილი ნეიტრონული ვარსკვლავების სიაში.
