Astrofyzici vytvorili katalóg na vyriešenie tajomstva rýchlych rádiových impulzov

Jedným z najzaujímavejších hádaniek modernej astrofyziky je povaha Fast Radio Bursts, ktorá bola objavená v roku 2007. Toto sú zdanlivo zriedkavé, mimoriadne jasné záblesky svetla s rádiovými vlnovými dĺžkami. Trvá len milisekúnd; pochádzajú mimo našej galaxie, Mliečnej dráhy; pochádzajú z regiónov s enormne silnými magnetickými poliami; a prejsť veľkým množstvom plynu alebo prachu pred dosiahnutím Zeme.

Všetky tieto fakty môžu znieť ako by vedci vedeli veľa o Fast Radio Bursts. V skutočnosti to tak nie je. Napríklad, aj keď vieme, že nie sú z našej galaxie, nevieme, odkiaľ presne pochádzajú. Nevieme, čo ich spôsobuje. Nie sme si istí, či by mohli byť užitočné ako kozmologické štandardy na meranie veľkého rozsahu vlastností nášho vesmíru.

Boli navrhnuté desiatky teórií o Fast Radio Bursts. Niektoré vyhovujú štandardnej fyzike. Iní sú exotickejší, vrátane kozmických reťazcov - hypotetických, jednorozmerných štruktúr vytvorených v ranom vesmíre - alebo dokonca skôr bizarných: jedna teória naznačuje, že cudzinci sú zodpovední.

Teraz, v snahe objaviť pravdu o Fast Radio Bursts, sme vytvorili katalóg, ktorý uvádza každú teóriu spolu s jej výhodami a nevýhodami. Vedci z celého sveta môžu zvážiť, a nové údaje a objavy budú pridané v celom procese.

Niektoré z týchto údajov budú pochádzať z projektov na africkom kontinente, ako sú napr. EXperient vodíkovej intenzity a analýzy v reálnom čase (HIRAX), MeerKAT a štvorcové kilometrové pole (SKA), od ktorých sa očakáva, že objavia a lokalizujú tisíce rýchlych rádiových impulzov,

Táto platforma prinesie veľké množstvo poznatkov. Poskytne tiež cenné informácie o vedeckej sociológii, keďže medzinárodní výskumní pracovníci spolupracujú a napokon dúfame, že identifikujeme najprijateľnejší model.

Rozsah teórií

Snáď práve preto, že sú takí nepolapiteľní, Fast Radio Bursts dostali veľa pozornosti od astronómov, astrofyzikov, kozmológov a fyzikov v rokoch od ich objavenia.

Toto sú hlavné teórie, ktoré sa doteraz objavili.

• Rýchle rádiové impulzy zahŕňajú typy neutrónových hviezd, ako sú pulzary (ktoré sa rýchlo otáčajú) alebo magnetary (ktoré sú vysoko magnetizované). Toto sú pravdepodobne najuznávanejšie teórie, pretože prirodzené a extrémne veľké magnetické polia neutrónových hviezd môžu prirodzene spĺňať požiadavky na energiu pre rýchle rádiové impulzy.
• Spojenie astronomických orgánov (napríklad čiernych dier, neutrónových hviezd a bielych trpaslíkov) a ich kolaps sa navrhlo ako možný pôvod pre rýchle rádiové burzy.

V takýchto procesoch sa počas krátkych časových úsekov uvoľňujú obrovské množstvá energie. To by mohlo vytvoriť žiarenie podobné Fast Radio Bursts.

• Niektoré exotickejšie modely majú teoretickejší základ. Zahŕňajú hypotetické objekty, ako sú kvarkové hviezdy (kvarky sú subatomárne častice, ktoré tvoria neutróny a protóny), axiálne hviezdy (osi sú extrémne ľahké, hypotetické, subatomárne častice) a tmavá hmota: hypotetická, nepozorovaná záležitosť, o ktorej sa predpokladá, že zodpovedá za 27% celkového obsahu vesmíru.

• Ďalšou pomerne nepravdepodobnou teóriou je, že Fast Radio Bursts sú blesky, ktoré dopadajú na pulzary.

A potom je tu návrh, že Fast Radio Bursts sú dôkazom cudzincov. Je to určite najneobvyklejší z navrhovaných teórií, ale nie je možné ho vylúčiť ako možnosť.

Hoci je to nepravdepodobné, rýchle rádiové impulzy môžu byť signálom z majáku vytvoreného mimozemskou civilizáciou alebo z ľahkých plachiet, ktoré využívajú fotóny na cestovanie cez galaxiu.

V týchto modeloch je pozoruhodná variácia a tvrdá práca zúžiť možnosti a dosiahnuť konsenzus. Z doteraz navrhnutých 50 teórií alebo modelov boli odstránené len tri. To nás viedlo k vytvoreniu katalógu ak pozvaniu širšej vedeckej komunity.

Platforma pre diskusiu

Nie je ľahkou úlohou, aby sa vedci rozprávali o rýchlom roztrhnutí rádia. Je to preto, že príslušní vedci majú rôzne špecializácie a sú z celého sveta.

Online katalóg poskytuje vhodnú a prístupnú platformu na diskusiu, diskusiu a výmenu poznatkov. Je tu aj sledovateľná história, ktorá nám dáva príležitosť študovať, ako ľudia spoločne pracujeme na riešení vedeckých problémov - a možno, ako možno tento proces v budúcnosti optimalizovať.

Súčasťou našej motivácie, ako teoretických fyzikov, bolo rozvíjať túto angažovanosť a ponoriť sa do seba. Problémy sú bohaté a vody sú hlboké.

Vďaka týmto meničom hier ako sú MeerKAT a HIRAX sa teraz začínajú liať dáta o Fast Radio Bursts. Keď príde, bude preskúmaná a publikované, budeme môcť začať vylučovať teórie a kopať hlbšie do životaschopných teórií. Počas piatich rokov by sa toto tajomstvo dalo vyriešiť.

Tento článok bol pôvodne publikovaný na The Conversation od Emmy Platts a Amandy Weltman. Prečítajte si pôvodný článok.