Астрофизиците изработиха каталог за решаване на мистерията на бързите радио-изблици

Една от най-объркващите пъзели на съвременната астрофизика е природата на бързите радио-изблици, открити през 2007 г. Това са привидно редки, изключително ярки светкавици с дължини на радиовълните. Те продължават само милисекунди; произлизат извън нашата галактика, Млечния път; идват от региони с изключително силни магнитни полета; и преминават през значително количество газ или прах, преди да достигнат Земята.

Всички тези факти могат да звучат така, сякаш учените знаят много за бързите радио-изблици. Всъщност ние не го правим. Например, макар да знаем, че не са от нашата галактика, не знаем откъде точно идват. Не знаем какво ги причинява. И не сме сигурни дали биха били полезни като космологични стандарти за измерване на широкомащабните свойства на нашата вселена.

Предложени са десетки теории за бързи радио-изблици. Някои отговарят на стандартната физика. Други са по-екзотични, включително космически струни - хипотетични, едномерни структури, формирани в ранната вселена - или дори доста странни: една теория предполага, че чужденците са отговорни.

Сега, в опит да открием истината за бързите радио-изблици, ние създадохме каталог, който изброява всяка теория, заедно с нейните плюсове и минуси. Учените от цял ​​свят могат да преценят, а по време на процеса ще бъдат добавени нови данни и открития.

Някои от тези данни ще дойдат от проекти на африканския континент, като интензивността на водорода и анализа в реално време (HIRAX), MeerKAT и квадратен километър (SKA), които се очаква да открият и локализират хиляди бързи радио-изблици.,

Тази платформа ще доведе до много знания. Тя също така ще предостави ценна информация за научната социология, тъй като международните изследователи работят заедно и в крайна сметка, надяваме се, ще идентифицират най-приемливия модел.

Поредица от теории

Може би именно поради това, че са толкова неуловими, бързите радио-изблици са получили много внимание от астрономи, астрофизици, космолози и физици в годините след тяхното откриване.

Това са основните теории, които се появиха досега.

• Бързите радиовълни включват видове неутронни звезди, като пулсари (които се въртят бързо) или магнитари (които са силно намагнитени). Това вероятно са най-правдоподобните теории, тъй като присъщите и изключително големите магнитни полета на неутронните звезди могат естествено да отговарят на енергийните изисквания за бързи радио-изблици.
• Сливането на астрономически тела (като черни дупки, неутронни звезди и бели джуджета) и техният колапс е предложен като възможен произход за бързи радио-изблици.

В такива процеси се отделят огромни количества енергия за кратки срокове. Това би могло да създаде радиация, подобна на бързите радио-изблици.

• Някои от по-екзотичните модели имат по-теоретична основа. Те включват хипотетични обекти като кваркови звезди (кварки са субатомните частици, които съставляват неутрони и протони), аксионни звезди (аксиони са изключително леки, хипотетични, субатомни частици) и тъмна материя: хипотетичната, ненаблюдавана материя, за която се смята, че отчита 27% от общото съдържание на материята на Вселената.

• Друга сравнително невероятна теория е, че бързите радио-изблици са мълниеносни удари върху пулсарите.

И тогава има предположение, че бързите радио-изблици са доказателство за извънземни. Това със сигурност е най-необичайното от предложените теории, но все още не може да бъде изключено като възможност.

Въпреки че е малко вероятно, Бързите радио-изблици могат да бъдат сигнали от фар, създаден от извънземна цивилизация, или може би от светли платна, които впрягат фотоните да пътуват през галактиката.

В тези модели има забележителни различия и е трудно да се ограничат възможностите и да се постигне консенсус. От 50-те теории или модели, предложени досега, само три са премахнати. Това ни накара да създадем каталога и да привлечем ангажираността от по-широката научна общност.

Платформа за дебат

Не е лесна задача да накара учените да разговарят помежду си за бързите радио-изблици. Защото въпросните учени имат различни специализации и са от цял ​​свят.

Онлайн каталогът предоставя подходяща и достъпна платформа за дискусии, дебати и споделяне на знания. Има и проследима история, която създава възможност за нас да проучим как като хора ние работим заедно за решаване на научни проблеми - и може би как този процес може да бъде оптимизиран в бъдеще.

Част от нашата мотивация, като физици-теоретици, беше да развием този ангажимент и да се потопим в себе си. Проблемите са богати и водите са дълбоки.

Данните за Fast Radio Bursts започват да се вливат сега, благодарение на такива смени на игра като MeerKAT и HIRAX. Когато пристигне, бъде разгледано и публикациите се публикуват, ще можем да започнем да изключваме теориите и да задълбаваме по-дълбоко в жизнеспособни теории. В рамките на пет години тази тайна може да бъде решена.

Тази статия първоначално е публикувана на The Conversation от Ема Платс и Аманда Уелтман. Прочетете оригиналната статия тук.