Astrofizičari su napravili katalog za rješavanje misterija brzih radiozapada

Jedna od najvažnijih zbunjujućih zagonetki moderne astrofizike je priroda brzih burstova koji su otkriveni 2007. godine. To su naizgled rijetki, iznimno svijetli bljeskovi svjetlosti s radio valnim duljinama. Traju samo milisekunde; potječu izvan naše galaksije, Mliječnog puta; dolaze iz regija s jako jakim magnetskim poljima; i proći kroz značajnu količinu plina ili prašine prije dolaska na Zemlju.

Sve ove činjenice mogu zvučati kao da znanstvenici znaju mnogo o brzom snimanju radija. U stvarnosti mi to ne činimo. Na primjer, iako znamo da nisu iz naše galaksije, ne znamo odakle točno dolaze. Ne znamo što ih uzrokuje. I nismo sigurni da li bi mogli biti korisni kao kozmološki standardi za mjerenje velikih svojstava našeg svemira.

Predloženo je više desetaka teorija o brzim radio uzletima. Neki se slažu sa standardnom fizikom. Drugi su egzotičniji, uključujući kozmičke žice - hipotetske, jednodimenzionalne strukture nastale u ranom svemiru - ili čak prilično bizarne: jedna teorija sugerira da su vanzemaljci odgovorni.

Sada, u pokušaju da otkrijemo istinu o brzim radio uzletima, stvorili smo katalog koji navodi svaku teoriju, zajedno s njenim prednostima i manama. Znanstvenici iz cijelog svijeta mogu vagati, a novi podaci i otkrića bit će dodani tijekom cijelog procesa.

Neki od tih podataka doći će od projekata na afričkom kontinentu, kao što su intenzitet vodika i analiza u realnom vremenu (HIRAX), MeerKAT i kvadratni kvadratni metar (SKA), za koje se očekuje da će otkriti i lokalizirati tisuće brzih radijskih snimaka.,

Ova platforma će proizvesti mnogo znanja. Također će pružiti vrijedan uvid u znanstvenu sociologiju, budući da međunarodni istraživači rade zajedno i na kraju, nadamo se, identificirati najprihvatljiviji model.

Raspon teorija

Možda upravo zato što su toliko neuhvatljivi, Fast Radio Bursts su dobili veliku pozornost od astronoma, astrofizičara, kozmologa i fizičara u godinama nakon njihovog otkrića.

To su glavne teorije koje su se do sada pojavile.

• Brzi radijski rafali uključuju vrste neutronskih zvijezda, kao što su pulsari (koji se brzo okreću) ili magnetari (koji su jako magnetizirani). To su vjerojatno najvjerojatnije teorije, budući da prirodna i iznimno velika magnetska polja neutronskih zvijezda mogu prirodno ispuniti energetske zahtjeve za brze radio uzbune.
• Spajanje astronomskih tijela (kao što su crne rupe, neutronske zvijezde i bijeli patuljci) i njihov kolaps, predloženo je kao moguće porijeklo brzih radio-uzleta.

U takvim se procesima oslobađaju ogromne količine energije tijekom kratkih vremenskih rokova. To bi moglo stvoriti zračenje slično brzom radijskom snimanju.

• Neki od egzotičnijih modela imaju više teoretske osnove. Oni uključuju hipotetske objekte kao što su zvijezde kvarkova (kvarkovi su subatomske čestice koje tvore neutrone i protone), aksionske zvijezde (aksioni su izuzetno lagane, hipotetske, subatomske čestice), i tamna tvar: hipotetska, nesmotrena materija za koju se vjeruje da je odgovorna za 27 posto ukupnog sadržaja tvari u svemiru.

• Još jedna prilično nevjerojatna teorija je da su brzi radio-rafali munja na pulsare.

A tu je i sugestija da su brzi radijski rafali dokaz stranaca. To je svakako najneobičnija od predloženih teorija, ali se ne može isključiti kao mogućnost.

Iako je malo vjerojatno, Brzi Radio Burstovi mogu biti signali iz svjetionika postavljenog izvanzemaljskom civilizacijom, ili možda iz svjetlosnih jedara koji upregnu fotone da putuju kroz galaksiju.

Postoje značajne varijacije u tim modelima, a teško je smanjiti opcije i postići konsenzus. Od 50 predloženih teorija ili modela do sada su samo tri eliminirane. To nas je potaklo da postavimo katalog i pozovemo angažman šire znanstvene zajednice.

Platforma za raspravu

Nije jednostavan zadatak navesti znanstvenike da međusobno razgovaraju o brzom snimanju radija. To je zato što su dotični znanstvenici različiti i specijalizirani su iz cijelog svijeta.

Online katalog pruža prikladnu i dostupnu platformu za raspravu, raspravu i razmjenu znanja. Tu je i povijest koja se može pratiti, što nam daje priliku da proučimo kako kao ljudi radimo zajedno na rješavanju znanstvenih problema - i možda kako se taj proces može optimizirati u budućnosti.

Dio naše motivacije, kao teoretski fizičari, bio je razviti taj angažman i zaroniti u sebe. Problemi su bogati i vode su duboke.

Podaci o Fast Radio Bursts-u sada počinju sipati, zahvaljujući mjenjačima igara kao što su MeerKAT i HIRAX. Kada stigne, ispita se i dok se radovi objavljuju, moći ćemo početi odbacivati ​​teorije i dublje kopati u održive teorije. U roku od pet godina, ovo otajstvo moglo bi se riješiti.

Ovaj članak je izvorno objavljen na razgovoru Emme Platts i Amande Weltman. Pročitajte izvorni članak ovdje.