Astrofiziķi izveidoja katalogu, lai atrisinātu ātrās radiācijas pārrāvumu noslēpumu

Viena no mūsdienīgāko astrofizikas mulsinošākajām mīklām ir ātrās radiācijas pārrāvumu raksturs, kas tika atklāts 2007. gadā. Tās ir šķietami reti sastopamas, ļoti spilgtas gaismas gaismas ar radio viļņa garumiem. Tās ilgst tikai milisekundes; ir ārpus mūsu galaktikas - Piena ceļa; nāk no reģioniem ar ļoti spēcīgiem magnētiskajiem laukiem; pirms Zemes nonākt cauri ievērojamam daudzumam gāzes vai putekļu.

Visi šie fakti var padarīt to skaņu, it kā zinātnieki daudz zinātu par ātrās radiācijas pārrāvumiem. Patiesībā mēs to nedarām. Piemēram, lai gan mēs zinām, ka viņi nav no mūsu galaktikas, mēs nezinām, no kurienes tieši viņi nāk. Mēs nezinām, kas tos izraisa. Un mēs neesam pārliecināti, vai tie varētu būt noderīgi kā kosmoloģiskie standarti, lai izmērītu mūsu visuma lielās īpašības.

Ir ierosināti desmitiem teoriju par ātrās radiācijas pārrāvumiem. Daži atbilst standarta fizikai. Citi ir eksotiskāki, ieskaitot kosmiskās virknes - hipotētiskas, viendimensiju struktūras, kas veidojas agrīnā Visumā - vai pat diezgan dīvaini: viena teorija norāda, ka ārvalstnieki ir atbildīgi.

Tagad, mēģinot atklāt patiesību par ātrās radiācijas pārrāvumiem, mēs esam izveidojuši katalogu, kurā uzskaitītas katras teorijas, kā arī tās plusi un mīnusi. Zinātnieki no visas pasaules var nosvērt, un visā procesā tiks pievienoti jauni dati un atklājumi.

Daži no šiem datiem tiks iegūti no projektiem Āfrikas kontinentā, piemēram, ūdeņraža intensitātes un reālā laika analīzes eXperient (HIRAX), MeerKAT un kvadrātkilometru array (SKA), kas ir paredzams, lai atklātu un lokalizētu tūkstošiem ātrās radiācijas pārrāvumu.

Šī platforma radīs daudz zināšanu. Tas arī sniegs vērtīgu ieskatu zinātniskajā socioloģijā, jo starptautiskie pētnieki strādā kopā, un, visbeidzot, mēs ceram, ka mēs identificēsim vispiemērotāko modeli.

Teorija

Iespējams, tieši tāpēc, ka tie ir tik nenoturīgi, ātrās radiācijas pārrāvumi ir saņēmuši lielu uzmanību no astronomiem, astrofizikiem, kosmologiem un fiziķiem kopš to atklāšanas.

Šīs ir galvenās teorijas, kas līdz šim ir parādījušās.

• Ātrās radiācijas pārrāvumi ietver neitronu zvaigznes, piemēram, pulsārus (kas rotē ātri) vai magnētus (kas ir ļoti magnetizēti). Tās, iespējams, ir visdrošākās teorijas, jo neitronu zvaigznes raksturīgie un ārkārtīgi lielie magnētiskie lauki, protams, atbilst ātrās radiopārkāpumu enerģijas prasībām.
• Astronomisko struktūru (piemēram, melno caurumu, neitronu zvaigžņu un balto punduru) apvienošana un to sabrukums ir ierosināts kā iespējamais ātrās radiopārkāpumu izcelsme.

Šādos procesos īsā laikā tiek izlaists milzīgs enerģijas daudzums. Tas, iespējams, radītu radiāciju, kas ir līdzīga ātrās radiācijas pārrāvumiem.

• Dažiem eksotiskiem modeļiem ir vairāk teorētisku pamatu. Tie ietver hipotētiskus objektus, piemēram, kvarkzvaigznes (kvarki ir subatomiskās daļiņas, kas veido neitronus un protonus), asu zvaigznes (asis ir ārkārtīgi vieglas, hipotētiskas, subatomiskas daļiņas) un tumšā viela: hipotētiska, nepamanīta viela, kas, domājams, veido 27 procenti no visuma kopējā vielas satura.

• Vēl viena diezgan neiespējama teorija ir tāda, ka ātrās radiācijas pārrāvumi ir zibens, kas skar pulsārus.

Un tad ir ieteikums, ka ātrās radiācijas pārrāvumi ir pierādījums par ārvalstniekiem. Tas noteikti ir visneparastākais no piedāvātajām teorijām, bet to nevar izslēgt kā iespēju.

Lai gan tas ir maz ticams, ātrās radiācijas pārrāvumi var būt signāli no bākas, ko izveidojusi ārpuszemes civilizācija, vai varbūt no gaismas burām, kas izmanto fotonus, lai ceļotu pa galaktiku.

Šajos modeļos ir ievērojamas atšķirības, un ir grūti strādāt, lai sašaurinātu iespējas un panāktu vienprātību. No 50 līdz šim piedāvātajām teorijām vai modeļiem tikai trīs ir likvidētas. Tas lika mums izveidot katalogu un aicināt iesaistīties plašākā zinātnieku aprindās.

Debates platforma

Tas nav viegls uzdevums, lai zinātnieki runātu viens ar otru par ātrās radiācijas pārrāvumiem. Tas ir tāpēc, ka attiecīgajiem zinātniekiem ir dažādas specializācijas un tie ir no visas pasaules.

Tiešsaistes katalogs nodrošina piemērotu un pieejamu platformu diskusijām, debatēm un zināšanu apmaiņai. Ir arī izsekojama vēsture, kas mums dod iespēju izpētīt, kā mēs strādājam kopā, lai atrisinātu zinātniskās problēmas - un varbūt, kā šo procesu var optimizēt nākotnē.

Daļa no mūsu motivācijas, kā teorētiskie fiziķi, bija attīstīt šo iesaistīšanos un nirt sev. Problēmas ir bagātas un ūdeņi ir dziļi.

Dati par Fast Radio Bursts tagad sāk ieliet, pateicoties tādiem spēļu mainītājiem kā MeerKAT un HIRAX. Tā kā tā ir ieradusies, tiek izskatīts un publicēts dokuments, mēs varēsim izslēgt teorijas un izvērsties dziļāk dzīvotspējīgās teorijās. Piecu gadu laikā šo noslēpumu varētu atrisināt.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Emma Platts un Amanda Weltman sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.