根据理论，恒星死亡时会在自身重力的影响下发生坍缩。若其质量为中等，即约为太阳质量的1.44倍，重力就足够将恒星物质中的电子和质子挤压到一起形成中子星。若该恒星质量更大，中子可能破碎成自身的组成成分，即夸克。在一定的压力下半数由中子分离而成的夸克能够转化为奇夸克，产生一种更加致密的物质类型。这时的星体就是由奇夸克紧密结合在一起所构成的“夸克星”。

夸克星是由奇夸克物质组成，理论上，奇夸克物质（简称奇物质）是在特别重的中子星里形成的密度极端高的一种物质状态。当构成中子星的中子因为受到本身重力塌陷的高度压缩，个别的中子会因此崩坏，组成中子的夸克会分离开来，进一步转化成奇夸克，也就是“奇物质”。

以夸克水平为基础的星体在理论模型上至少有三种，分别是“奇异夸克星”、“孤子星”及“玻色星”。其中，“奇异夸克星”是科普文章通称的“夸克星”，成分以奇异物质为主，主要建立在威滕假说上。而“孤子星”以诺贝尔奖得主李政道所推出的“非拓朴性孤子”（Non-topological soliton，NTS）为理论基础，被认为是“暗物质”的最佳候选者。“玻色星”则为以纯粹玻色子来组成夸克水平的星体（复合玻色子），被认为不能由星爆产生，而是由大爆炸时期所遗留下来的暗物质，或是存在于星系核当中作为“巨质量玻色星”。

夸克星的结构相对简单，不像中子星那样有很多分层，其密度分布大致为常数。只要质量不是太大，夸克星中心密度不到表面密度的两倍，且面密度会在约 1fm（飞米，1fm = 10⁻¹⁵米）的尺度上速降为零。整星体是强相互作用约束的体系，夸克由于色禁闭效应不会逃离表面太远。星体内部除了夸克之外还存在电子，电子因只受比强相互作用弱得多的电磁约束，所以分布比较弥散，在夸克表面之外有一定延伸。

夸克星和中子星都是恒星演化到末期的产物，但夸克星的物质密度比中子星更高。中子星主要由密集的中子组成，而夸克星由夸克物质组成。夸克星处于介于黑洞和中子星之间的位置。如果再有足够的物质加入夸克星里，它之后会再继续收缩塌陷而成为黑洞。

夸克星的存在仍然是天文学界和物理学界的一个争议话题。尽管理论预测它们可能隐藏在中子星的“演化路径”中，但目前还没有直接的观测证据来证明它们的存在。科学家们提出了一种间接探测夸克星的可能方式：通过测量其旋转速度和质量关系。如果发现一种转速更高、质量更大的天体，而它的自转周期并未受到限制，那么这种“超中子星”很可能就是夸克星。此外，科学家还在寻找引力波信号中的蛛丝马迹，希望通过引力波事件中观测到的异常数据来揭示这种神秘天体的存在。

自上世纪 70 年代初物理学家提出夸克星的概念以来，科学家们一直在寻找其存在的证据。如果能够真正发现夸克星，将验证多年来的理论模型和预测，这对于理论物理学的发展是一个重要的肯定和推动，也将增强人们对理论物理研究的信心。

目前夸克星尚未被明确观测到，仍然是一种理论上的假设星体。不过，有一些天体曾被怀疑可能是夸克星，比如 2002 年 4 月 10 日钱德拉 X 射线天文台所观测到的两个星体 RXJ1856 和 3C58，但这些观测结果还存在争议。在 2023 年，德国图宾根大学天文学和天体物理学研究所的研究人员认为超新星遗迹 “赫斯 J1731-347” 可能具有夸克星的特征，但也还不能完全确定。

诺贝尔奖的评选是一个严谨且综合考量的过程，除了科学发现的重要性外，还需要经过提名、评审等一系列程序。但无论如何，发现夸克星的科学成就无疑具有极高的科学价值和影响力，是极有可能获得诺贝尔奖这一殊荣的。