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中子星和夸克星是脉冲星的两种可能存在形式。虽然脉冲星已发现40多年。但是对于脉冲星是中子星还是夸克星的问题仍没有一个确切答案。观测已经发现越来越多种类的脉冲星类天体，它们的观测表现十分丰富、各不相同。把脉冲星类天体的时间测量和多波段的能谱观测与中子星和夸克星的理论模型相结合，就有可能对这两种模型做出区分。如果能确定中子星或是夸克星的存在，会对理解基本强相互作用和进一步认识相关的天体物理过程起到很大的促进作用。
已经有越来越多的证据表明，夸克星很可能是存在的。脉冲星PSR B0943+10和PSR B1257+12可能是小质量夸克星。对它们的X射线观测给出了很小的极冠区半径，与理论值不符。观测给出PSR B0943+10的X射线辐射区面积比传统模型预言的小60倍，PSR，B1257+12的X射线辐射区面积比传统模型预言的要小3个量级。在小质量夸克星模型下，观测疑难得到解决，理论辐射区面积与观测符合。PSR B0943+10的半径为2.6 km，质量为0.02太阳质量。PSR B1257+12的半径为0.6 km，质量为3×10-4太阳质量。真空间隙辐射模型在小质量夸克星模型下仍能很好工作，不受影响。PSR B1257+12是一颗有三颗行星的脉冲星。这样的系统可能由吸积导致塌缩过程或是夸克星碰撞并和过程产生。脉冲星的周期突跳现象也反映了其内部性质。在固体夸克星模型下，与观测数据相结合，可得到脉冲星可能是小质量的固体夸克星或是由固体壳层和流体的内核组成的。对脉冲星分布的唯象聚类分析也表明了毫秒脉冲星可能不止一种。在脉冲星在周期对周期导数图上，聚类分析发现毫秒脉冲星可能分为两类。一类周期较短，另一类周期较长。这一差异可能源于不同的形成过程。这也可能是中子星和夸克星同时存在的一个证据。
脉冲星制动指数是反映脉冲星自转减慢的重要参数。传统脉冲星自转减慢磁偶极辐射模型给出制动指数n=3，与观测值(1至3之间)矛盾。在双成份辐射模型中。考虑磁偶极辐射和粒子外流共同作用对脉冲星的制动减速后，制动指数理论值在1至3之间随脉冲星的年龄变化，这与观测符合很好。