펄사(Pulsar)는 고도로 자기화된 중성자별로서, 빠르게 자전하면서 관측 가능한 전파 형태의 전자기파 광선을 주기적으로 방출하는 천체이다. '펄사(pulsar)'라는 명칭은 '맥동 현상을 보이는 별(pulsating star)'의 압축어로, 1968년 논문에서 처음 등장하였다. 기호로는 PSR(Pulsating Source of Radio)이 사용된다.
펄사는 1.5밀리초에서 8.5초 사이의 주기로 전자기파 광선을 방출한다. 방출 빔이 지구를 향할 때만 관측이 가능한데, 이러한 현상을 '등대 효과(lighthouse effect)'라고 부른다. 중성자별은 극도로 밀도가 높은 천체이기 때문에 자전 주기와 그로 인한 맥동이 매우 규칙적이며, 일부 펄사의 맥동 규칙성은 원자시계와 비교될 정도로 정밀하다.
펄사는 1967년 영국의 천문학자 조셀린 벨 버넬(Jocelyn Bell Burnell)과 앤서니 휴이시(Anthony Hewish)에 의해 처음 발견되었다. 당시 이 천체가 방출하는 이상할 정도로 정확한 간격의 파장 때문에, 연구진은 이것이 외계 지성체가 보내는 신호일 가능성을 고려하여 LGM-1(Little Green Men 1)이라는 임시 명칭을 붙였다. 이후 중성자별의 자전에 의한 현상임이 밝혀졌으며, 첫 발견 펄사는 CP 1919(현재 PSR B1919+21 또는 PSR J1921+2153)로 명명되었다. 앤서니 휴이시는 이 공로로 1974년 노벨 물리학상을 수상하였으나, 실제 최초 발견자였던 조셀린 벨 버넬이 수상자 명단에서 제외된 점은 이후 많은 논란을 불러일으켰다.
펄사는 에너지원에 따라 세 가지 유형으로 구분된다. 첫째, 자전 에너지 펄사(rotation-powered pulsar)는 자전 에너지의 손실을 통해 에너지를 방출한다. 둘째, 강착 에너지 펄사(accretion-powered pulsar)는 인접한 항성에서 떨어지는 물질의 위치 에너지가 에너지원이 되는 경우로, 엑스선 펄사(X-ray pulsar)가 이에 해당한다. 셋째, 마그네타(magnetar)는 극도로 강한 자기장의 에너지가 약해지면서 방사선을 방출한다.
펄사의 작명 방식은 변천을 겪었다. 초기에는 발견 천문대의 약자 뒤에 적경을 붙이는 방식(예: CP 1919)이 사용되었으나, 이후 PSR 뒤에 적경과 적위를 표시하는 방식으로 표준화되었다. 현재는 원기 2000.0 기준의 J 좌표계(예: PSR J1921+2153)가 주로 사용된다.
펄사는 천문학과 물리학 분야에서 중요한 연구 대상이다. 일반 상대성 이론의 검증, 중력파 연구, 최초의 외계 행성계 발견(PSR B1257+12) 등에 기여하였다. 게성운 중심의 펄사(PSR B0531+21)는 33밀리초의 짧은 주기로 잘 알려져 있으며, 가장 빠르게 회전하는 펄사는 PSR J1748-2446ad(716 Hz)이다. 1993년까지 발견되지 않았던 PSR J0108-1431은 지구에서 약 280광년 거리에 위치한 가장 가까운 펄사로 알려져 있으며, 이를 통해 우리 은하에 극도로 어두운 펄사가 50만 개 이상 존재할 것으로 추정된다.
