Astrofysiker gjorde en katalog för att lösa mysteriet om snabba radioutbrott

En av de mest förvirrande pusselarna i modern astrofysik är arten av Snabba Radio Bursts, som upptäcktes 2007. Dessa är till synes sällsynta, extremt ljusa ljusflampar med radiovåglängder. De varar bara millisekunder; härstammar utanför vår galax, Vintergatan; kommer från regioner med enormt starka magnetfält; och passera genom en betydande mängd gas eller damm innan du når jorden.

Alla dessa fakta kan få det att låta som om forskare vet mycket om Snabba Radio Bursts. I verkligheten gör vi det inte. Till exempel, även om vi vet att de inte är från vår galax, vet vi inte exakt var de kommer ifrån. Vi vet inte vad som orsakar dem. Och vi är inte säkra på om de kan vara användbara som kosmologiska standarder för att mäta storskaliga egenskaper hos vårt universum.

Dussintals teorier om snabbradiosprängningar har föreslagits. Vissa överensstämmer med standardfysiken. Andra är mer exotiska, inklusive kosmiska strängar - hypotetiska, endimensionella strukturer bildade i det tidiga universum - eller till och med ganska bisarra: en teori föreslår att utlänningar är ansvariga.

Nu, i ett försök att upptäcka sanningen om Snabba Radio Bursts, har vi skapat en katalog som listar varje teori tillsammans med dess fördelar och nackdelar. Forskare från hela världen kan väga in, och nya data och upptäckter kommer att läggas till under hela processen.

Några av dessa data kommer från projekt på den afrikanska kontinenten, som Hydrogen Intensity och Real-Time Analysis eXperient (HIRAX), MeerKAT och Square Kilometer Array (SKA), som förväntas upptäcka och lokalisera tusentals Fast Radio Bursts.

Denna plattform kommer att ge stor kunskap. Det kommer också att ge värdefull inblick i den vetenskapliga sociologin som internationella forskare arbetar tillsammans och i sista hand hoppas vi identifiera den mest acceptabla modellen.

En rad teorier

Kanske precis för att de är så elusiva har Fast Radio Bursts fått mycket uppmärksamhet från astronomer, astrofysiker, kosmologer och fysiker under åren sedan deras upptäckt.

Det här är de huvudsakliga teorier som hittills har uppstått.

• Snabba radiostörningar involverar typer av neutronstjärnor, såsom pulsar (som roterar snabbt) eller magnetrar (som är mycket magnetiserade). Det här är förmodligen de mest trovärdiga teorierna, eftersom neutronstjärnornas inbyggda och extremt stora magnetfält kan uppfylla energikraven för snabbradio-burst.
• Sammanslagningen av astronomiska kroppar (såsom svarta hål, neutronstjärnor och vita dvärgar), och deras sammanbrott, har föreslagits som ett möjligt ursprung för snabbradio-brister.

I sådana processer släpps enorma mängder energi över korta tidsramar. Detta kan möjligen skapa strålning i samband med Snabba Radio Bursts.

• Några av de mer exotiska modellerna har en mer teoretisk grund. De involverar hypotetiska föremål som kvarkstjärnor (kvarker är de subatomära partiklarna som utgör neutroner och protoner), axionsstjärnor (axioner är extremt lätta, hypotetiska, subatomära partiklar) och mörk materia: den hypotetiska obestämda materien som antas berätta för 27 procent av universums totala materieinnehåll.

• En annan ganska osannolik teori är att Snabbradio Bursts blinkar på pulsar.

Och då finns det förslaget att Snabba Radio Bursts är bevis på utlänningar. Det är förvisso den mest ovanliga av de föreslagna teorierna, men det kan inte uteslutas som en möjlighet än.

Även om det är osannolikt kan Snabba Radio Burst vara signaler från en fyr som upprättats av en utomjordisk civilisation, eller kanske från ljus segel som sätter fotoner att resa över galaxen.

Det finns en anmärkningsvärd variation i dessa modeller, och det är svårt att begränsa alternativen och nå överens. Av de 50 teorier eller modeller som föreslagits hittills har endast tre eliminerats. Detta ledde oss till att upprätta katalogen och bjuda in engagemang från det bredare vetenskapliga samfundet.

Plattform för debatt

Det är ingen lätt uppgift att få forskare att prata med varandra om Snabba Radio Bursts. Det beror på att forskarna i fråga har olika specialiseringar och är från hela världen.

Online-katalogen ger en lämplig och tillgänglig plattform för diskussion, debatt och kunskapsdelning. Det finns också en spårbar historia som skapar en möjlighet för oss att studera hur människor arbetar tillsammans för att lösa vetenskapliga problem - och kanske hur denna process kan optimeras i framtiden.

En del av vår motivation, som teoretiska fysiker, var att utveckla detta engagemang och dyka i oss själva. Problemen är rika och vattnet är djupt.

Data om Snabba Radio Bursts börjar hälla i nu tack vare sådana spelväxlare som MeerKAT och HIRAX. När det kommer fram, undersöks och papper publiceras, kommer vi att kunna börja utesluta teorier och gräva djupare in i lönsamma teorier. Inom fem år kan detta mysterium lösas.

Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation av Emma Platts och Amanda Weltman. Läs den ursprungliga artikeln här.