Els astrofísics van fer un catàleg per resoldre el misteri de les ràdios ràpides

Un dels puzles més desconcertants de l'astrofísica moderna és la naturalesa de les ràdios ràpides que van ser descobertes el 2007. Aquests són aparentment rars, molt brillants, amb longituds d'ona de ràdio. Duren només milisegons; s’originen fora de la nostra galàxia, la Via Làctia; provenen de regions amb camps magnètics enormement forts; i passar per una quantitat significativa de gas o pols abans d’arribar a la Terra.

Tots aquests fets poden fer que soni com si els científics sabessin molt sobre ràpids ràdios. En realitat, no. Per exemple, encara que sabem que no són de la nostra galàxia, no sabem d'on vénen exactament. No sabem què és el que els provoca. I no sabem si poden ser útils com a estàndards cosmològics per mesurar les propietats a gran escala del nostre univers.

S'han proposat desenes de teories sobre ràdios ràpids. Alguns es conformen amb la física estàndard. Altres són més exòtiques, incloent cadenes còsmiques - estructures hipotètiques i unidimensionals formades en l'univers primerenc - o fins i tot més aviat estranyes: una teoria suggereix que els extraterrestres són responsables.

Ara, en un intent de descobrir la veritat sobre les ràdios ràpides, hem creat un catàleg que llista totes les teories, juntament amb els seus pros i contres. Els científics de tot el món poden pesar, i es podran afegir noves dades i descobriments al llarg del procés.

Algunes d’aquestes dades provindran de projectes al continent africà, com l’Hydrogen Intensity i l’anàlisi en temps real eXperient (HIRAX), MeerKAT i el Square Kilometer Array (SKA), que haurien de descobrir i localitzar milers de ràdios ràpids..

Aquesta plataforma produirà un gran coneixement. També proporcionarà un coneixement valuós de la sociologia científica a mesura que els investigadors internacionals treballin junts i, finalment, esperem identificar el model més acceptable.

Un rang de teories

Potser precisament perquè són tan esquives, les ràfegues de ràdio ràpida han rebut molta atenció per part d'astrònoms, astrofísics, cosmòlegs i físics en els anys des que es van descobrir.

Aquestes són les principals teories que han sorgit fins ara.

• Les ràfegues de ràdio ràpida impliquen tipus d'estrelles de neutrons, com els púlsars (que giren ràpidament) o els magnetars (que són molt magnetitzats). Probablement, aquestes són les teories més plausibles, ja que els camps magnètics intrínsecs i extremadament grans de les estrelles de neutrons poden, naturalment, complir els requisits energètics de les ràdios ràpides.
• La fusió de cossos astronòmics (com els forats negres, les estrelles de neutrons i les nanes blanques) i el seu col·lapse, s'han proposat com a possible origen per a ràdios ràpids.

En aquests processos, es produeixen enormes quantitats d’energia a curt termini. Això podria crear radiació similar a les ràdios ràpides.

• Alguns dels models més exòtics tenen una base més teòrica. Impliquen objectes hipotètics com les estrelles de quarks (els quarks són les partícules subatòmiques que constitueixen neutrons i protons), les estrelles axionals (els axions són extremadament lleugers, les partícules subatòmiques) i la matèria fosca: la matèria hipotètica i no observada que es creu que explica 27 per cent del contingut total de matèria de l'univers.

• Una altra teoria bastant improbable és que les ràfegues de ràdio ràpida són llamps que toquen els púlsars.

I després hi ha el suggeriment que les ràfegues de ràdio ràpida són evidència d'estrangers. Sens dubte, és la més inusual de les teories proposades, però no es pot descartar com una possibilitat encara.

Tot i que és poc probable, les ràdios ràpides poden ser senyals d’una balisa establerta per una civilització extraterrestre, o potser de veles lleugeres que aprofiten els fotons per viatjar a través de la galàxia.

Hi ha una variació notable d’aquests models i és un treball dur per reduir les opcions i arribar a un consens. De les 50 teories o models proposats fins ara, només tres han estat eliminats. Això és el que ens ha obligat a configurar el catàleg i convidar a la participació de la comunitat científica en general.

Plataforma per al debat

No és tasca fàcil aconseguir que els científics parlin sobre ràpids ràdios. Això és perquè els científics en qüestió tenen especialitzacions diferents i són de tot el món.

El catàleg en línia proporciona una plataforma adequada i accessible per a la discussió, el debat i l’intercanvi de coneixement. També hi ha una història traçable, la qual cosa crea una oportunitat per estudiar com treballem els humans junts per resoldre problemes científics i, tal vegada, com es pot optimitzar aquest procés en el futur.

Com a físics teòrics, part de la nostra motivació era desenvolupar aquest compromís i submergir-nos en nosaltres mateixos. Els problemes són rics i les aigües són profundes.

Les dades de Fast Radio Bursts comencen a sorgir ara, gràcies a canviadors de jocs com MeerKAT i HIRAX. A mesura que arriba, s’examina i es publiquen documents, podrem començar a descartar teories i aprofundir en teories viables. En cinc anys, es podia resoldre aquest misteri.

Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation per Emma Platts i Amanda Weltman. Llegiu l'article original aquí.