Astrofizicii au creat un catalog pentru a rezolva misterul emisiunilor rapide de radio

Unul dintre cele mai derutante puzzle-uri ale astrofizicii moderne este natura Fast Radio Bursts, care a fost descoperită în 2007. Acestea sunt aparente rare, străluciri extrem de strălucitoare de lumină cu lungimi de undă radio. Acestea durează doar milisecunde; provine în afara galaxiei noastre, Calea Lactee; provin din regiuni cu câmpuri magnetice foarte puternice; și trec printr-o cantitate semnificativă de gaz sau praf înainte de a ajunge pe Pământ.

Toate aceste fapte pot face să sune ca și cum oamenii de știință știu multe despre Fast Radio Bursts. În realitate, nu avem. De exemplu, deși știm că nu sunt din galaxia noastră, nu știm de unde vin. Nu stim ce le cauzeaza. Și nu suntem siguri dacă ar putea fi utile ca standarde cosmologice pentru a măsura proprietățile pe scară largă ale universului nostru.

Au fost propuse zeci de teorii despre Fast Radio Bursts. Unele sunt conforme cu fizica standard. Altele sunt mai exotice, inclusiv șiruri cosmice - ipotetice, structuri unidimensionale formate în universul timpuriu - sau chiar mai degrabă bizare: o teorie sugerează că străinii sunt responsabili.

Acum, în încercarea de a descoperi adevărul despre Fast Radio Bursts, am creat un catalog care enumeră fiecare teorie, împreună cu argumentele sale pro și contra. Oamenii de știință din întreaga lume pot cântări, iar noi date și descoperiri vor fi adăugate pe tot parcursul procesului.

Unele dintre aceste date vor proveni de la proiectele de pe continentul african, cum ar fi HIRAX, MeerKAT și Sky Square Kilometers (SKA), care vor descoperi și localiza mii de Bursturi rapide de radio.

Această platformă va produce o mulțime de cunoștințe. De asemenea, va oferi o perspectivă valoroasă asupra sociologiei științifice, deoarece cercetătorii internaționali lucrează împreună și sperăm, în cele din urmă, să identificăm modelul cel mai acceptabil.

O gamă de teorii

Poate că tocmai pentru că sunt atât de evaziv, Fast Radio Bursts au primit o mare atenție de la astronomi, astrofiziciști, cosmologi și fizicieni în anii de la descoperirea lor.

Acestea sunt principalele teorii care au apărut până acum.

• Spectrele rapide de radio implică tipuri de stele neutronice, cum ar fi pulsarii (care se rotesc rapid) sau magnetarele (care sunt foarte magnetizate). Acestea sunt probabil cele mai plauzibile teorii, deoarece câmpurile magnetice intrinseci și extrem de mari ale stelelor neutronice pot îndeplini în mod firesc cerințele energetice pentru Fast Radio Bursts.
• Fuzionarea corpurilor astronomice (cum ar fi gaurile negre, stelele neutronice și piticii albi) și prăbușirea lor a fost propusă ca o posibilă origine pentru Fast Radio Bursts.

În astfel de procese, cantități enorme de energie sunt eliberate pe perioade scurte de timp. Acest lucru ar putea crea, de asemenea, radiații asemănătoare celor de la Fast Radio Bursts.

• Unele dintre modelele mai exotice au o bază mai teoretică. Acestea implică obiecte ipotetice, cum ar fi stelele cu quark (cuarcurile sunt particulele subatomice care constituie neutronii și protonii), stelele axion (axiunile sunt extrem de ușoare, ipotetice, particulele subatomice) și materia întunecată: materia ipotetică și neobservată despre care se crede că reprezintă 27% din conținutul total al materiei din univers.

• O alta teorie destul de improbabila este aceea ca Radio Bursturile rapide sunt fulgeratoare asupra pulsarilor.

Și apoi există sugestia că Fast Radio Bursts sunt dovezi ale străinilor. Este cu siguranță cea mai neobișnuită dintre teoriile propuse, dar nu poate fi exclusă ca o posibilitate încă.

Deși este puțin probabil, Exploziile rapide de radio pot fi semnale de la un balizaj înființat de o civilizație extraterestră sau, probabil, de la pânze ușoare care angajează fotonii să călătorească în galaxie.

Există o variație remarcabilă în aceste modele și este greu să restrângeți opțiunile și să ajungeți la un consens. Dintre cele 50 de teorii sau modele propuse până în prezent, doar trei au fost eliminate. Asta ne-a determinat să stabilim catalogul și să invităm angajamentul comunității științifice mai largi.

Platformă pentru dezbateri

Nu este o sarcină ușoară ca oamenii de știință să-și vorbească unul cu celălalt despre Fast Radio Bursts. Asta pentru că oamenii de știință în cauză au specializări diferite și sunt din întreaga lume.

Catalogul online oferă o platformă adecvată și accesibilă pentru discuții, dezbateri și schimbul de cunoștințe. Există, de asemenea, o istorie care poate fi urmărită, ceea ce creează o oportunitate pentru noi de a studia modul în care oamenii lucrează împreună pentru a rezolva problemele științifice - și, poate, cum poate fi optimizat acest proces în viitor.

O parte din motivația noastră, ca fizicieni teoreticieni, a fost aceea de a dezvolta acest angajament și de a ne scufunda în noi înșine. Problemele sunt bogate și apele sunt adânci.

Datele despre Fast Radio Bursts încep să se toarne acum, grație unor astfel de schimbători de jocuri cum ar fi MeerKAT și HIRAX. Pe măsură ce sosesc, este examinat și articolele sunt publicate, vom putea începe să excludem teoriile și să săpăm mai profund în teorii viabile. În cinci ani, acest mister ar putea fi rezolvat.

Acest articol a fost publicat inițial în The Conversation de Emma Platts și Amanda Weltman. Citiți articolul original aici.