تپ‌اخترها بیشتر شبیه مدارهایی نوسان کننده هستند.

در چهارم جولای ۱۰۵۴ قبل از میلاد، اخترشناسان چینی یک “ستاره‌ی مهمان” نزدیک ستاره‌ی زتا-ثور در صورت فلکی ثور مشاهده کردند. آن‌ها یادداشت کرده‌اند به اندازه‌ای روشن بود که در روز بدرخشد. جان بویس در سال ۱۷۳۱ یک سحابی درخشان در محل گزارش شده دید، در حالی که چالز مسیه رصد خود را در ۱۷۵۸ ثبت کرد. ویلیام پارسون، ارل سوم راس، با استفاده از تلسکوپ ۷۲ اینچی آینه‌ای ۴ تنی خود که با نام “لوایتان پارسونتون” شناخته می‌شود، نوشت که سحابی شبیه چنگال‌های یک خرچنگ است.

دیدگاه جمع بیان می‌کند که این سحابی بازمانده‌ای از یک انفجار ابرنواختری است. آنچه به طور معمول یک تپ‌اختر نامیده می‌شود ابتدا در مرکز سحابی خرچنگ توسط اخترشناسان امواج رادیویی در سال ۱۹۶۸ کشف شد. متعاقباً، فهمیدند که به خوبی یک چشمه‌ی تابش نور مرئی و پرتو ایکس نیز می‌باشد. تپ‌اختر سحابی خرچنگ ۳۰ بار در ثانیه چشمک می‌زند، ستاره‌ی مرکزی باید  ۳۰ بار در ثانیه بچرخد.

در تصویر بالای صفحه، الکترون‌هایی که با انرژی بالا شتاب گرفته‌اند با رنگ آبی نشان داده شده‌اند، و با انرژی کم‌تر با رنگ بنفش. داده‌های ماهواره فرمی بالاترین انرژی الکترون‌ها را در نزدیکی مرکز سحابی ثبت کرده‌است. پرانرژی ترین الکترون‌هایی که تا کنون ثبت شده‌اند.

ستارگان نوترونی قرار است به سوالات مربوط به رفتار غیر عادی تپ‌اخترها پاسخ دهند، مخصوصاً وقتی در یک بازه‌ی زمانی کوتاه نوسان می‌کند، مانند تپ‌اختر سحابی خرچنگ. چنین تصور می‌شود که آن‌ها باقی مانده‌‍‌ای هستند پس از آن که ستارگان لایه‌های بیرونی خود را در انفجارهایی قدرتمند به بیرون پرتاب می‌کنند و یک هسته‌ی ابر چگال برجای می‌گذارند. تمام الکترون‌های برجای مانده از هسته‌ی ستاره توسط گرانش فشرده می‌شوند تا در هسته با پروتون‌ها ترکیب شوند، و ماده‌ای بسیار چگال را تشکیل می‌دهند که یک قاشق چای خوری از آن در زمین میلیاردها تن وزن خواهد داشت.

چنین فرض می‌شود که تپ‌اخترها وقتی شکل می‌گیرند که میدان مغناطیسی ستاره‌ی نوترونی بیش‌تر از ۱۰ به توان ۱۵ گاوس باشد. در مقایسه، میدان مغناطیسی زمین یک و نیم گاوس است. شواهد ستاره‌ی نوترونی غیر مستقیم هستند، با این حال، هیچ‌کدام تا به حال رصد نشده‌اند. چیزی که رصد شده میدان مغناطیسی قدرتمندی است که در کسری از ثانیه می‌تپد. نظریه ستاره‌ی الکتریکی پیشنهاد می‌دهد که ستارگان نوترونی اجسامی خیالی هستند. کیهان شناسی وابسته بر تنها گرانش، به آن نیاز دارد زیرا نیروی ایجاد شده از چرخش میلیاردها میلیون تن به سرعت چرخش دریل باعث می‌شود تا ستاره خود را از هم جدا کند.

یکی از سخت‌ترین مشکلات همراه با ستارگان نوترونی تجاوز آن‌ها از اصل “جزیره‌ی ثبات” است. تعداد نوترون‌هایی که بر تعداد پروتون‌های هسته‌ی عناصر غلبه می‌کند یک نسبت تقریباً یک به یک برای عناصر سبک و برای عناصر سنگین‌تر تقریباً یک و نیم به یک را نشان می‌دهد. هر چیزی خارج از این حد، خود به خود رو به زوال می‌رود تا به تعادل برسد. تعداد بسیار اندکی نوترون و اتم، پروتون منتشر می‌کنند تا جایی که تثبیت گردند، یا بلعکس. بنابراین، هسته‌ی اتمی که تنها از نوترون‌ها تشکیل شده است، ناپایدار بوده و بلافاصله از بین می‌رود.

از وقتی که میدان‌های مغناطیسی توسط جریان‌های الکتریکی القاء می‌شوند، باید الکتریسیته در میدان‌های قدرتمند یک تپ‌اختر تولید شود. این “جریان‌های خورنده” باید همچنین بخشی از یک مدار باشد، از آن جایی که جریان الکتریکی مداوم باید در یک مدار کامل جاری شود. طرفداران جهان الکتریکی گمان می‌کنند که نوسانات در تپ‌اخترها توسط اثرات تشدید شده در این مدارات پدید آمده است. انتشار ناگهانی انرژی الکتریکی ذخیره شده در یک ” لایه‌ی دوتایی” مسئول طغیان‌های پر انرژی‌شان است.

در حالی که بارهای الکتریکی در میان ابرهای غباری پلاسما در جریان‌اند، اثر بیو-ساوار رشته‌های خطی را کنار هم قرار می‌دهد، و مناطق فشرده سازی به نام “زد-پینچ” یا “گره‌های بنت” را شکل می‌دهند. بسته به آن که چه مقدار الکتریسیته در مدار جاری است، جایی که چگالی جریان حداکثر باشد میدان مغناطیسی ستاره به بیشترین حد خود می‌رسد. شبیه‌تر به نظر می‌رسد تپ‌اخترها نمایشگاهی از تجمع عظیمی از الکتریسیته متمرکز توسط اثر یک “تفنگ پلاسما” برگزار کرده‌اند.

مواد ابرچگال و چرخش‌های زیاد الزامی نیستند. الکتریسیته‌ی جاری در مدار یک توضیح منسجم برای رفتار تپ‌اخترها فراهم می‌کند که شامل شعله زنی‌های اشعه گاما نیز می‌باشد، و با نظریات الکترومغناطیس مورد قبول نیز مطابق است.

استفان اسمیت

ترجمه: پرهام سعیدی

Electronic Nebula – Translator: Parham Saeedi