Astrofyzici vytvořili katalog, aby vyřešili záhadu rychlých rádií

Jedním z nejzranitelnějších hádanek moderní astrofyziky je povaha rychlých rádiových výbojů, které byly objeveny v roce 2007. Jedná se o zdánlivě vzácné, extrémně jasné záblesky světla s rádiovými vlnovými délkami. Vydrží pouze milisekundy; vznikají mimo naši galaxii, Mléčnou dráhu; pocházejí z regionů s enormně silnými magnetickými poli; a projít značným množstvím plynu nebo prachu před dosažením Země.

Všechna tato fakta mohou znít, jako by vědci věděli hodně o rychlých radiostanicích. Ve skutečnosti to tak není. Ačkoli například víme, že nejsou z naší galaxie, nevíme, odkud přesně pocházejí. Nevíme, co je způsobuje. A nejsme si jisti, zda by mohly být užitečné jako kosmologické standardy pro měření velkoplošných vlastností našeho vesmíru.

Byly navrženy desítky teorií o Rychlých roztržkách. Někteří odpovídají standardní fyzice. Jiní jsou exotičtější, včetně kosmických řetězců - hypotetických, jednorozměrných struktur tvořených v raném vesmíru - nebo dokonce spíše bizarních: jedna teorie naznačuje, že jsou zodpovědní mimozemšťané.

Nyní, ve snaze objevit pravdu o Rychlých roztržkách, jsme vytvořili katalog, který uvádí každou teorii spolu s jejími klady a zápory. Vědci z celého světa mohou zvážit, a nová data a objevy budou přidány v celém procesu.

Některé z těchto dat budou pocházet z projektů na africkém kontinentu, jako je např. EXperient vodíkové intenzity a analýzy v reálném čase (HIRAX), MeerKAT a čtvercové pole kilometrů (SKA), u nichž se očekává, že budou objevovat a lokalizovat tisíce rychlých rozhlasových snímků..

Tato platforma přinese velké množství znalostí. Poskytne také cenný pohled na vědeckou sociologii, protože mezinárodní výzkumní pracovníci pracují společně a nakonec doufáme, že identifikujeme nejpřijatelnější model.

Rozsah teorií

Snad právě proto, že jsou tak nepolapitelní, rychlé rádiové výboje dostaly od let astronomů, astrofyziků, kosmologů a fyziků v letech od jejich objevení mnoho pozornosti.

Toto jsou hlavní teorie, které se dosud objevily.

• Rychlé rádiové výboje zahrnují typy neutronových hvězd, jako jsou pulsary (které se rychle otáčejí) nebo magnetary (které jsou vysoce magnetizované). Jedná se pravděpodobně o nejspolehlivější teorie, protože neutronová hvězdná vnitřní a extrémně velká magnetická pole mohou přirozeně splňovat energetické požadavky pro rychlé rádiové výboje.
• Spojení astronomických těl (jako jsou černé díry, neutronové hvězdy a bílí trpaslíci) a jejich zhroucení bylo navrženo jako možný původ pro rychlé rádiové výbuchy.

V takových procesech se v krátkých časových úsecích uvolňují obrovské množství energie. To by mohlo vytvořit radiaci podobné rychlým radiovým trhlinám.

• Některé z exotičtějších modelů mají teoretičtější základ. Zahrnují hypotetické objekty, jako jsou kvarkové hvězdy (kvarky jsou subatomární částice, které tvoří neutrony a protony), axiální hvězdy (osy jsou extrémně lehké, hypotetické, subatomární částice), a temná hmota: hypotetická, nepozorovaná záležitost, o které se věří, že ji tvoří. 27% celkového obsahu hmoty ve vesmíru.

• Další poměrně nepravděpodobnou teorií je, že rychlé rádiové výboje jsou blesky, které dopadají na pulsary.

A pak je tu návrh, že Rychlé rádiové výboje jsou důkazem mimozemšťanů. Je to určitě nejneobvyklejší z navrhovaných teorií, ale nelze ji vyloučit jako možnost.

Ačkoli je to nepravděpodobné, rychlé rádiové výboje mohou být signály z majáku vytvořeného mimozemskou civilizací, nebo snad ze světelných plachet, které využívají fotonů k cestování po galaxii.

V těchto modelech je pozoruhodná variace a je těžké usilovat o zúžení možností a dosažení konsensu. Z dosud navržených 50 teorií nebo modelů byly odstraněny pouze tři. To nás přimělo vytvořit katalog a pozvat angažovanost širší vědecké komunity.

Platforma pro diskusi

Není snadné, aby se vědci navzájem bavili o Rychlém roztržení rádia. Je to proto, že dotyční vědci mají různé specializace a jsou z celého světa.

Online katalog poskytuje vhodnou a dostupnou platformu pro diskusi, diskusi a sdílení znalostí. Existuje také sledovatelná historie, která nám dává příležitost studovat, jak lidé společně spolupracujeme při řešení vědeckých problémů - a možná, jak lze tento proces v budoucnu optimalizovat.

Součástí naší motivace, jako teoretických fyziků, bylo rozvíjet tuto angažovanost a ponořit se do sebe. Problémy jsou bohaté a vody jsou hluboké.

Data o Fast Radio Bursts se začínají vracet, a to díky takovým měničům jako MeerKAT a HIRAX. Jak to přijde, je zkoumána a jsou publikovány dokumenty, budeme moci začít vylučovat teorie a kopat hlouběji do životaschopných teorií. Do pěti let by bylo možné toto tajemství vyřešit.

Tento článek byl původně publikován na Konverzaci Emmy Platts a Amandy Weltmanové. Přečtěte si originální článek zde.