Astrofiziki so izdelali katalog za reševanje skrivnosti hitrih radijskih izbruhov

Ena izmed najbolj osupljivih ugank sodobne astrofizike je narava hitrih radijskih izbruhov, ki so bili odkriti leta 2007. To so na videz redki, izjemno svetli utripovi svetlobe z radijskimi valovi. Trajajo le milisekunde; izvirajo izven naše galaksije, Rimske ceste; prihajajo iz regij z izjemno močnimi magnetnimi polji; in skozi veliko količino plina ali prahu, preden dosežejo Zemljo.

Zaradi vseh teh dejstev lahko slišimo, kot da znanstveniki vedo veliko o hitrih radijskih izbruhih. V resnici ne. Na primer, čeprav vemo, da niso iz naše galaksije, ne vemo, od kod izvirajo. Ne vemo, kaj jih povzroča. In nismo prepričani, ali bi bili lahko koristni kot kozmološki standardi za merjenje lastnosti našega vesolja.

Predlaganih je bilo več deset teorij o hitrih radijskih izbruhih. Nekateri so v skladu s standardno fiziko. Drugi so bolj eksotični, vključno s kozmičnimi nizi - hipotetičnimi, enodimenzionalnimi strukturami, ki so nastale v zgodnjem vesolju - ali celo precej bizarno: ena teorija kaže, da so tujci odgovorni.

Zdaj, v poskusu, da odkrijemo resnico o hitrih radijskih rafalih, smo ustvarili katalog, ki navaja vsako teorijo, skupaj z njenimi prednostmi in slabostmi. Znanstveniki z vsega sveta lahko tehtajo, novi podatki in odkritja pa bodo dodani v celotnem procesu.

Nekateri od teh podatkov bodo prišli iz projektov na afriški celini, kot sta intenzivnost vodika in analiza v realnem času (HIRAX), MeerKAT in kvadratni kvadratni niz (SKA), ki naj bi odkrili in lokalizirali na tisoče hitrih radijskih posnetkov..

Ta platforma bo prinesla veliko znanja. Prav tako bo zagotovil dragocen vpogled v znanstveno sociologijo, saj mednarodni raziskovalci sodelujejo in na koncu upamo, da bomo opredelili najbolj sprejemljiv model.

Obseg teorij

Morda ravno zato, ker so tako izmuzljive, so Fast Radio Bursts prejeli veliko pozornosti astronomov, astrofizikov, kozmologov in fizikov v letih od njihovega odkritja.

To so glavne teorije, ki so se pojavile doslej.

• Hitri radijski izbruhi vključujejo vrste nevtronskih zvezd, kot so pulsarji (ki se hitro vrtijo) ali magnetari (ki so zelo magnetizirani). To so verjetno najbolj verjetne teorije, saj lahko lastna in izjemno velika magnetna polja nevtronskih zvezd izpolnjujejo energetske zahteve za hitre radijske izbruhe.
• Združitev astronomskih teles (kot so črne luknje, nevtronske zvezde in beli pritlikavi) in njihov propad so bili predlagani kot možni izvor za hitre radijske izbruhe.

V takšnih procesih se v kratkih časovnih obdobjih sproščajo ogromne količine energije. To bi lahko ustvarilo sevanje, ki bi bilo podobno hitremu radijskemu izbruhu.

• Nekateri bolj eksotični modeli imajo bolj teoretično osnovo. Vključujejo hipotetične objekte, kot so zvezde kvarkov (kvarkovi so subatomski delci, ki tvorijo nevtrone in protone), aksionske zvezde (aksioni so izjemno lahki, hipotetični, subatomski delci) in temna snov: hipotetična, neopazovana snov, za katero se domneva, da je odgovorna za 27 odstotkov celotne vsebine snovi v vesolju.

• Druga dokaj neverjetna teorija je, da so hitri radijski izbruhi strele na pulsarje.

In potem obstaja predlog, da so hitri radijski izbruhi dokaz tujcev. Vsekakor je to najbolj nenavadna predlagana teorija, vendar je še ni mogoče izključiti.

Čeprav je malo verjetno, da so hitri radijski izbruhi lahko signali iz svetilnika, ki ga je vzpostavila zunajzemeljska civilizacija, ali morda iz lahkih jader, ki izkoriščajo fotone za potovanje skozi galaksijo.

V teh modelih so izjemne razlike, zato je težko omejiti možnosti in doseči soglasje. Od 50 teorij ali modelov, ki so bili predlagani do danes, so bili le trije odpravljeni. To nas je spodbudilo, da smo vzpostavili katalog in povabili k sodelovanju širšo znanstveno skupnost.

Platforma za razpravo

Ni enostavno opraviti pogovora med znanstveniki o hitrih radijskih izbruhih. To je zato, ker imajo zadevni znanstveniki različne specializacije in so z vsega sveta.

Spletni katalog zagotavlja primerno in dostopno platformo za razpravo, razpravo in izmenjavo znanja. Obstaja tudi sledljiva zgodovina, ki nam daje priložnost, da preučimo, kako kot ljudje sodelujemo pri reševanju znanstvenih problemov - in morda kako se lahko ta proces v prihodnosti optimizira.

Del naše motivacije, kot teoretičnih fizikov, je bil razviti to udejstvovanje in se potopiti v nas. Težave so bogate in vode so globoke.

Podatki o Fast Radio Bursts se začenjajo vnašati, zahvaljujoč takim menjavalcem iger, kot sta MeerKAT in HIRAX. Ko pride, se pregleda in objavijo dokumenti, bomo lahko začeli izločati teorije in poglobiti globlje v žive teorije. V petih letih bi lahko to skrivnost rešili.

Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovorih Emme Platts in Amande Weltman. Preberite izvirni članek tukaj.