Een van de meest verbijsterende puzzels van de moderne astrofysica is de aard van Fast Radio Bursts, die in 2007 werden ontdekt. ​​Deze zijn schijnbaar zeldzaam, extreem heldere lichtflitsen met radiogolflengten. Ze duren slechts milliseconden; ontstaan ​​buiten onze melkweg, De melkweg; komen uit regio's met enorm sterke magnetische velden; en gaan door een aanzienlijke hoeveelheid gas of stof voordat ze de aarde bereiken.

Al deze feiten laten het klinken alsof wetenschappers veel weten over snelle radio-uitbarstingen. In werkelijkheid, wij niet. Bijvoorbeeld, hoewel we weten dat ze niet uit onze melkweg komen, we weten niet waar ze precies vandaan komen. We weten niet waardoor ze ontstaan. En we weten niet zeker of ze bruikbaar zijn als kosmologische standaarden om de grootschalige eigenschappen van ons universum te meten.

Tientallen theorieën over Fast Radio Bursts zijn voorgesteld. Sommige voldoen aan de standaard fysica. Andere zijn exotischer, inclusief kosmische snaren - hypothetisch, eendimensionale structuren gevormd in het vroege universum - of zelfs nogal bizar:een theorie suggereert dat buitenaardse wezens verantwoordelijk zijn.

Nutsvoorzieningen, in een poging om de waarheid over Fast Radio Bursts te ontdekken, we hebben een catalogus gemaakt met elke theorie, samen met zijn voor- en nadelen. Wetenschappers van over de hele wereld kunnen meedoen, en gedurende het proces zullen nieuwe gegevens en ontdekkingen worden toegevoegd.

Sommige van deze gegevens zullen afkomstig zijn van projecten op het Afrikaanse continent, zoals de Hydrogen Intensity en Real-time Analysis eXperient (HIRAX), MeerKAT, en de Square Kilometre Array (SKA), die naar verwachting duizenden Fast Radio Bursts zullen ontdekken en lokaliseren.

Dit platform zal veel kennis opleveren. Het zal ook waardevol inzicht verschaffen in de wetenschappelijke sociologie, aangezien internationale onderzoekers samenwerken en uiteindelijk, wij hopen, identificeer het meest acceptabele model.

Een reeks theorieën

Misschien juist omdat ze zo ongrijpbaar zijn, Fast Radio Bursts hebben veel aandacht gekregen van astronomen, astrofysici, kosmologen, en natuurkundigen in de jaren sinds hun ontdekking.

Dit zijn de belangrijkste theorieën die tot nu toe zijn ontstaan.

• Bij snelle radio-uitbarstingen zijn soorten neutronensterren betrokken, zoals pulsars (die snel roteren) of magnetars (die sterk gemagnetiseerd zijn). Dit zijn waarschijnlijk de meest plausibele theorieën, aangezien de intrinsieke en extreem grote magnetische velden van neutronensterren natuurlijk kunnen voldoen aan de energievereisten voor snelle radio-uitbarstingen.
• Het samensmelten van astronomische lichamen (zoals zwarte gaten, neutronensterren en witte dwergen), en hun ineenstorting, is voorgesteld als een mogelijke oorsprong voor Fast Radio Bursts.

Bij dergelijke processen In korte tijd komen enorme hoeveelheden energie vrij. Dit kan mogelijk straling veroorzaken die lijkt op Fast Radio Bursts.

• sommige van de meer exotische modellen hebben een meer theoretische basis. Het gaat om hypothetische objecten zoals quarksterren (quarks zijn de subatomaire deeltjes die neutronen en protonen vormen), axion-sterren (axions zijn extreem licht, hypothetische subatomaire deeltjes), en donkere materie:het hypothetische, niet-waargenomen materie waarvan wordt aangenomen dat het 27% uitmaakt van het totale materiegehalte van het universum.
• Een andere redelijk onwaarschijnlijke theorie is dat snelle radio-uitbarstingen blikseminslag op pulsars zijn.

En dan is er de suggestie dat snelle radio-uitbarstingen het bewijs zijn van buitenaardse wezens. Het is zeker de meest ongewone van de voorgestelde theorieën, maar het kan nog niet worden uitgesloten als een mogelijkheid.

Hoewel het onwaarschijnlijk is, Snelle radio-uitbarstingen kunnen signalen zijn van een baken dat is opgezet door een buitenaardse beschaving, of misschien van lichtzeilen die fotonen gebruiken om door de melkweg te reizen.

Er is een opmerkelijke variatie in deze modellen, en het is hard werken om de opties te verfijnen en consensus te bereiken. Van de 50 theorieën of modellen die tot nu toe zijn voorgesteld, slechts drie zijn geëlimineerd. Dit was de aanleiding voor ons om de catalogus op te zetten en om betrokkenheid van de bredere wetenschappelijke gemeenschap uit te nodigen.

Platform voor debat

Het is geen gemakkelijke taak om wetenschappers met elkaar te laten praten over Fast Radio Bursts. Dat komt omdat de wetenschappers in kwestie verschillende specialisaties hebben en van over de hele wereld komen.

De online catalogus biedt een geschikt en toegankelijk platform voor discussie, debat, en het delen van kennis. Er is ook een traceerbare geschiedenis, dat biedt ons de mogelijkheid om te bestuderen hoe we als mensen samenwerken om wetenschappelijke problemen op te lossen - en misschien hoe dit proces in de toekomst kan worden geoptimaliseerd.

Een deel van onze motivatie, als theoretische fysici, was om deze betrokkenheid te ontwikkelen en in onszelf te duiken. De problemen zijn groot en de wateren zijn diep.

Gegevens over Fast Radio Bursts beginnen nu binnen te stromen, dankzij game-changers als MeerKAT en HIRAX. Zoals het aankomt, wordt onderzocht en papers worden gepubliceerd, we zullen in staat zijn theorieën uit te sluiten en dieper in levensvatbare theorieën te graven. Binnen vijf jaar, dit mysterie kan worden opgelost.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.