عملکرد تپ‌اخترها

چرا ستارگان در آسمان شب چشمک می‌زنند؟

بیشتر ستارگان نوترونی به صورت تپ‌اختر Pulsar مشاهده می‌شوند. تپ‌اخترها ستاره‌های نوترونی در حال چرخش هستند که پالس‌های امواج الکترومغناطیس را در دوره‌های بسیار منظمی، بین چند میلی ثانیه تا چند ثانیه منتشر می‌کنند. تپ‌اخترها میدان‌های مغناطیسی بسیار قدرتمندی دارند که ذرات را بین دو قطب مغناطیسی خود جابجا می‌کنند. این ذرات دارای شتاب، امواج الکترومغناطیس را ایجاد می‌کند. اغلب جهت خطوط میدان مغناطیسی با محور چرخش ستاره هم‌راستا نیست. بنابراین با چرخش ستاره، جهت حرکت این ذرات و راستای انتشار این امواج نیز تغییر می‌کند.

پس با چرخش ستاره به دور خود، ما یک حالت ضربانی از امواج منتشر شده از تپ‌اختر مشاهده می‌کنیم که گویی روشن و خاموش می‌شود.

برای درک بهتر این موضوع یک فانوس دریایی را تصور کنید. فانوس دریایی در شب، پرتوی نوری منتشر می‌کند. اگرچه فانوس دریایی پیوسته در حال انتشار نور است، ما تنها زمانی نور آن را می‌بینیم که مستقیما به سمت ما بتابد. بنابراین از فاصله‌ی دور، تصور می‌کنیم که فانوس در حال روشن و خاموش شدن است. در تپ‌اخترها نیز، با چرخش ستاره، اتفاقی به همین شکل میافتد. میدان مغناطیسی و ذرات پرشتاب همواره هستند. اما با چرخش ستاره و چرخش این میدان، امواج حاصل از ستاره حالت روشن-خاموش پیدا می‌کند. اما چشمک‌ زدن ستارگان در آسمان شب، ارتباطی به تپ‌اختر ندارد. چرا که تپ‌اختر یک ستاره‌ی نوترونی است و ستاره‌های نوترونی خاموش هستند و به قدر کافی تشعشع ساطع نمی‌کنند که بتوان آن‌ها را مشاهده کرد.

علت چشمک زدن ستاره‌ها این است ‌که زمانی که نور یک ستاره از اتمسفر زمین عبور کرده و به ما می‌رسد، از لایه‌های مختلفی عبور می‌کند. از آنجایی که لایه‌های گرم و سرد پیوسته در حال جابجایی هستند، نور مرتبا دچار شکست شده و سپس به ما می‌رسد. علت چشمک زدن ستاره‌ها این بوده و ارتباطی با تپ اختر‌ها ندارد.

ویدئوی زیر، نحوه عملکرد تپ اختر را نشان می‌دهد.