تپ‌اختر

سحابی خرچنگ
تپ‌اخترها ستاره‌های نوترونی چرخانی هستند که با سرعت بسیار زیادی دوران می‌کنند و پالس‌های مداومی از انرژی تابشی به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی را از خود منتشر می‌کنند. برخی از تپ‌اخترها نیز پرتوهای ایکس تابش می‌کنند. ستاره‌های نوترونی در حقیقت بقایای هسته ستاره منفجر شده‌ای هستند که حجم کوچک و چگالی بسیار بالایی دارند. برای نمونه تپ‌اختری به قطر ۲۰ کیلومتر ۱٫۵ برابر جرم خورشید را در خود جای داده‌است. تپ‌اخترها هنگام تولد دمایی در حدود چند میلیون درجه سلسیوس دارند و بلافاصله شروع به سرد شدن می‌کنند. نحوه و سرعت سرد شدن نیز به مواد تشکیل دهنده و چگالی آن‌ها بستگی دارد.
تاکنون بیش از ۱۰۰ تپ‌اختر مشخص شده‌اند. به جرات می‌توان گفت که هر یک از آن‌ها ستاره‌ای نوترونی می‌باشد. تپ‌اختر سحابی خرچنگ سریعترین آنهاست، که انفجارات انرژی‌اش به میزان ۳۰ ضربان در ثانیه به ما می‌رسد و این میزان، ۳۰ چرخش در ثانیه را برای ستاره نوترونی پیشنهاد می‌کند. سایر تپ‌اخترها دارای میزانهایی تا حداقل یک ضربان در دو ثانیه می‌باشند، که این موضوع مبین چرخش بسیار آهسته این ستارگان نوترونی است. چون تپ‌اخترها با پیر شدن آهسته‌تر می‌چرخند، در نتیجه تپ‌اختر خرچنگ جوان‌ترین تپ‌اختری است که تاکنون مشاهده شده‌است.
تپ‌اختر بادبان. علاوه بر خرچنگ، تپ‌اختر دیگری درون ابرگاز در حال انبساطی قرار گرفته‌است، که به نظر می‌رسد باقی‌مانده یک ابرنواختر انفجاری باشد. به علت اینکه این تپ‌اختر در جهت صورت فلکی بادبان قرار دارد، تپ‌اختر بادبان نامیده می‌شود. این تپ‌اختر در مرکز سحابی آدامس که چاه رقیقی از ماده بین ستاره‌ای و به فاصله ۱۵۰۰ سال نوری از ما است، قرار دارد.
ضربان‌های حاصل از تپ‌اختر بادبان به میزان ۱۲ عدد در ثانیه به ما می‌رسند. چون تپ‌اختر بادبان از تپ‌اختر خرچنگ آهسته‌تر می‌چرخد، در نتیجه ابرنواختری که این تپ‌اختر را تولید کرده‌است بایستی زودتر از ابرنواختر خرچنگ اتفاق افتاده باشد،
با یک تقریب ساده، ابرنواختر بادبان بین ۵۰۰۰تا۱۰۰۰۰ سال قبل منفجر شده‌است. چون تپ‌اختر بادبان به زمین بسیار نزدیک است – حدود یکدهم فاصله خرچنگ از ما – از این‌رو، انفجار ابرنواختر مربوط به آن بایستی به صورت یک ستاره جدید وبسیار روشن در جهان ظاهر شده باشد. این روشنائی بایستی بسیار زیادتر از روشنائی ماه کامل در طول چند هفته و در مراحل اولیه به رنگ قرمز آتشین دیده شده باشد. یک ابرنواختر به نزدیکی نمونه اخیر، امروزه منظره باهیبتی دارد و مطمئنا برای ما منظره وحشتناکی خواهد بود.
نحوه رصد تپ‌اخترها
نخستین بار دو اخترشناس از دانشگاه کمبریج به نام‌های جاسلین بل برنر و آنتونی هیوش در اواخر سال ۱۹۶۸ تپ‌اخترها را به صورت منابعی رادیویی کشف کرد که با فرکانس ثابتی روشن و خاموش می‌شدند. اکنون ما پر نورترین این اجرام را تقریبا در هر طول موجی از نور رصد می‌کنیم.
هنگام دوران تپ‌اخترها فواره‌هایی از ذرات با سرعت نزدیک به سرعت نور از قطبهای مغناطیسی آن‌ها به بیرون جریان دارد. این فوران‌ها باریکه‌هایی بسیار قوی از نور تولید می‌کنند. همان‌طور که در کره زمین شمال مغناطیسی و شمال واقعی با هم تفاوت دارند، به دلیل مشابهی محورهای چرخشی و مغناطیسی یک تپ‌اختر نیز در یک امتداد نیستند. اگر این قطبها در راستای دید ما باشند با چرخش تند، تپ‌اخترها به صورت تپ‌های منظمی دیده می‌شوند. همانند یک کشتی در اقیانوس که فقط درخشهای منظمی از نور ساطع شده از یک فانوس دریایی را می‌بیند.
تپ‌اخترها با پرتو ایکس
برخی تپ‌اخترها پرتوهای ایکس تابش می‌کنند که به نام تپ‌اختر پرتوایکس شناخته می‌شوند. سحابی خرچنگ واقع در صورت فلکی خرچنگ یک نمونه قطعی از ستاره‌ای نوترونی است که در طی یک انفجار ابرنواختری شکل گرفته‌است و منبع عظیمی از پرتو ایکس است. تحقیقاتی که توسط ماهواره‌های اشعه ایکس پیرامون ستاره‌های نوترونی صورت گرفته، حاکی از این است که در هر تپ‌اختر از دو نقطه اشعه ایکس گسیل می‌شود. ا. سطح ستاره چنان داغ است که از خود اشعه ایکس گسیل می‌کند. ۲.ذرات باردار الکترو مغناطیسی که در میدان مغناطیسی تپ‌اختر وجود دارند هنگام حرکت در طول خطوط میدان از خود اشعه ایکس ساطع می‌کنند.
نوع بسیار متفاوتی از تپ‌اخترها به وسیله تلسکوپ‌های پرتو ایکس در برخی دوتایی‌های پرتو ایکس دیده شده‌است. در این مورد، یک ستاره نوترونی و یک ستاره معمولی منظومه‌ای دو تایی را تشکیل می‌دهند. نیروی گرانش شدید ناشی از ستاره نوترونی ماده را از ستاره معمولی به سمت آن می‌کشد. در این فرایند، که برافزایش نام دارد، ماده چنان داغ می‌شود که تابش پرتو ایکس تولید می‌کند. تپهای پرتو ایکس وقتی دیده می‌شوند که نقاط داغ ستاره نوترونی چرخان در امتداد خط دید ناظر زمینی قرار بگیرند.