Az asztrofizikusok katalógusokat készítettek a gyors rádiófrekvenciák rejtélyének megoldására

A modern asztrofizika egyik leginkább zavarba ejtő rejtvénye a 2007-ben felfedezett Fast Radio Bursts jellege. Ezek a látszólag ritka, rendkívül fényes villanások a rádióhullámhosszokkal. Ezek csak ezredmásodpercek; származik a galaxisunkon, a Tejúton kívül; az erősen mágneses mezőkkel rendelkező régiókból származnak; és átmegy egy jelentős mennyiségű gázon vagy poron a Föld elérése előtt.

Ezek a tények úgy hangzik, mintha a tudósok sokat tudnának a gyors rádiófrekvenciákról. A valóságban nem. Például, bár tudjuk, hogy nem a galaxisunkból származnak, nem tudjuk, honnan jönnek pontosan. Nem tudjuk, mi okozza őket. És nem vagyunk biztosak abban, hogy hasznosak lehetnek-e kozmológiai szabványokként az univerzumunk nagymértékű tulajdonságainak mérésére.

Több tucat elméletet javasoltak a gyors rádiófrekvenciákról. Egyesek megfelelnek a standard fizikának. Mások egzotikusabbak, beleértve a kozmikus sztringeket - hipotetikus, egydimenziós struktúrákat, amelyek a korai univerzumban alakultak ki - vagy akár inkább bizarr: az egyik elmélet azt sugallja, hogy az idegenek felelősek.

Most, hogy megkíséreljük felfedezni az igazságot a Gyors Rádiós Robbantásokról, létrehoztunk egy katalógust, amely felsorolja az elméleteket, valamint annak előnyeit és hátrányait. A világ minden tájáról származó tudósok mérlegelhetnek, és az új folyamatok során új adatokat és felfedezéseket adnak hozzá.

Ezen adatok némelyike ​​az afrikai kontinensen megvalósuló projektekből származik, mint például a hidrogén intenzitás és a valós idejű elemzés eXperient (HIRAX), a MeerKAT és a Square Kilometer Array (SKA), amelyek várhatóan több ezer Fast Radio Bursts-ot fedeznek fel és lokalizálnak.

Ez a platform nagy ismereteket fog adni. Értékes betekintést nyújt a tudományos szociológiába is, mivel a nemzetközi kutatók együtt dolgoznak, és végül reméljük, hogy a legmegfelelőbb modellt azonosítjuk.

Elméleti tartomány

Talán éppen azért, mert annyira megfoghatatlanok, a Fast Radio Bursts nagy figyelmet kapott a csillagászok, asztrofizikusok, kozmológusok és fizikusok által a felfedezésük óta eltelt években.

Ezek a legfontosabb elméletek, amelyek eddig megjelentek.

• A gyors rádiófrekvenciák a neutroncsillagok típusait foglalják magukba, mint például a pulzusok (amelyek gyorsan forognak) vagy a mágnesek (amelyek nagy mértékben mágnesezettek). Ezek valószínűleg a legmegbízhatóbb elméletek, hiszen a neutroncsillagok belső és rendkívül nagy mágneses mezői természetesen megfelelnek a gyors rádiófrekvenciákra vonatkozó energiaigényeknek.
• A csillagászati ​​testek (pl. Fekete lyukak, neutroncsillagok és fehér törpék) összeomlása és összeomlása a Fast Radio Bursts lehetséges eredete.

Ilyen folyamatokban rövid időn belül hatalmas mennyiségű energiát szabadítanak fel. Ez esetleg olyan sugárzást hozhat létre, amely hasonló a Fast Radio Bursts-hoz.

• Az egzotikusabb modellek némelyikének elméleti alapja van. Hipotetikus tárgyak, mint pl. A kvark csillagok (a kvarkok a neutronokat és protonokat alkotó szubatomi részecskék), a tengelycsillagok (a tengelyek rendkívül könnyű, hipotetikus, szubatomi részecskék) és a sötét anyag: a hipotetikus, nem észlelt anyag, amelyről feltételezhető, hogy A világegyetem összes anyagtartalmának 27 százaléka.

• Egy másik meglehetősen valószínűtlen elmélet az, hogy a Fast Radio Bursts villámcsapás a pulzárokra.

És aztán arra a következtetésre jut, hogy a Fast Radio Bursts az idegenek bizonyítéka. Ez minden bizonnyal a legszokatlanabb a javasolt elméletek közül, de ez még nem zárható ki lehetőségként.

Bár valószínűtlen, a Fast Radio Bursts lehetnek egy földönkívüli civilizáció által létrehozott jelzőfény, vagy talán a könnyű vitorlák, amelyek a fotonokat a galaxison áthaladják.

Ezek a modellek figyelemre méltó eltérést mutatnak, és nehéz a lehetőségek szűkítése és konszenzus elérése. Az eddig javasolt 50 elmélet vagy modell közül csak három lett kiküszöbölve. Ez arra késztetett bennünket, hogy hozzunk létre egy katalógust és meghívjuk a szélesebb tudományos közösség részvételét.

A vita platformja

Nem könnyű feladat, hogy a tudósok beszéljenek egymással a gyors rádiófrekvenciákról. Ez azért van, mert a szóban forgó tudósok különböző szakterületekkel rendelkeznek és a világ minden tájáról származnak.

Az online katalógus megfelelő és hozzáférhető platformot biztosít a vita, a vita és a tudás megosztása számára. Van egy nyomon követhető történelem is, amely lehetőséget teremt számunkra, hogy tanulmányozzuk, hogyan dolgozunk együtt embereken a tudományos problémák megoldása érdekében - és talán hogyan lehet optimalizálni ezt a folyamatot a jövőben.

Motivációnk, mint elméleti fizikusok egy része az volt, hogy ezt az elkötelezettséget fejlesszük és magunkba merüljünk. A problémák gazdagok és a vizek mélyek.

A Fast Radio Bursts adatai most már elkezdődnek, köszönhetően az olyan játékváltóknak, mint a MeerKAT és a HIRAX. Amint megérkezik, megvizsgálták és közzéteszik a dokumentumokat, elkezdhetjük kizárni az elméleteket és mélyebbre ásni az életképes elméletekbe. Öt éven belül ez a rejtély megoldható.

Ezt a cikket eredetileg Emma Platts és Amanda Weltman The Conversation című kiadványában tették közzé. Olvassa el az eredeti cikket itt.