Los astrofísicos hicieron un catálogo para resolver el misterio de las explosiones de radio rápidas

Uno de los rompecabezas más desconcertantes de la astrofísica moderna es la naturaleza de las explosiones de radio rápidas, que se descubrieron en 2007. Son aparentemente raros, destellos de luz extremadamente brillantes con longitudes de onda de radio. Duran sólo milisegundos; originarse fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea; Provienen de regiones con campos magnéticos enormemente fuertes; y pase a través de una cantidad significativa de gas o polvo antes de llegar a la Tierra.

Todos estos hechos pueden hacer que parezca que los científicos saben mucho sobre los estallidos rápidos de radio. En realidad, no lo hacemos. Por ejemplo, aunque sabemos que no son de nuestra galaxia, no sabemos de dónde vienen exactamente. No sabemos qué las causa. Y no estamos seguros de si podrían ser útiles como estándares cosmológicos para medir las propiedades a gran escala de nuestro universo.

Se han propuesto docenas de teorías sobre los estallidos de radio rápidos. Algunos se ajustan a la física estándar. Otros son más exóticos, incluidas las cuerdas cósmicas (estructuras hipotéticas, unidimensionales formadas en el universo temprano) o incluso más extrañas: una teoría sugiere que los extraterrestres son responsables.

Ahora, en un intento por descubrir la verdad acerca de Fast Radio Bursts, hemos creado un catálogo que enumera cada teoría, junto con sus pros y sus contras. Los científicos de todo el mundo pueden participar, y se agregarán nuevos datos y descubrimientos a lo largo del proceso.

Algunos de estos datos provendrán de proyectos en el continente africano, como el Proyecto de Intensidad de Hidrógeno y Análisis en Tiempo Real (HIRAX), MeerKAT y el Conjunto de Kilómetros Cuadrados (SKA), que se espera que descubran y localicen miles de Estallidos de Radio Rápidos.

Esta plataforma producirá un gran conocimiento. También proporcionará información valiosa sobre la sociología científica, ya que los investigadores internacionales trabajan juntos y, en última instancia, esperamos que identifiquen el modelo más aceptable.

Una gama de teorías

Quizás precisamente porque son tan difíciles de alcanzar, las explosiones de radio rápidas han recibido mucha atención por parte de astrónomos, astrofísicos, cosmólogos y físicos en los años posteriores a su descubrimiento.

Estas son las principales teorías que han surgido hasta ahora.

• Las explosiones de radio rápidas implican tipos de estrellas de neutrones, como los púlsares (que giran rápidamente) o los magnetares (que están altamente magnetizados). Estas son probablemente las teorías más plausibles, ya que los campos magnéticos intrínsecos y extremadamente grandes de las estrellas de neutrones pueden, naturalmente, cumplir los requisitos de energía para las explosiones de radio rápidas.
• La fusión de cuerpos astronómicos (como los agujeros negros, las estrellas de neutrones y las enanas blancas), y su colapso, se ha propuesto como un posible origen para las explosiones de radio rápidas.

En tales procesos, se liberan enormes cantidades de energía en escalas de tiempo cortas. Esto podría crear una radiación similar a los estallidos de radio rápidos.

• Algunos de los modelos más exóticos tienen una base más teórica. Involucran objetos hipotéticos como las estrellas de quarks (los quarks son las partículas subatómicas que constituyen neutrones y protones), las estrellas de los axiones (los axiones son extremadamente ligeras, hipotéticas, las partículas subatómicas) y la materia oscura: la materia hipotética, no observada, que se cree que representa 27 por ciento del contenido total de materia del universo.

• Otra teoría bastante improbable es que las explosiones de radio rápidas son rayos que golpean en los púlsares.

Y luego está la sugerencia de que los estallidos de radio rápidos son evidencia de extraterrestres. Es ciertamente la más inusual de las teorías propuestas, pero aún no se puede descartar como una posibilidad.

Aunque es poco probable, las explosiones de radio rápidas pueden ser señales de una baliza configurada por una civilización extraterrestre, o tal vez de velas ligeras que utilizan fotones para viajar a través de la galaxia.

Existe una notable variación en estos modelos, y es un trabajo difícil reducir las opciones y llegar a un consenso. De las 50 teorías o modelos propuestos hasta la fecha, solo tres han sido eliminados. Esto es lo que nos impulsó a configurar el catálogo e invitar a la comunidad científica en general a participar.

Plataforma para el debate

No es una tarea fácil hacer que los científicos hablen entre sí sobre los estallidos rápidos de radio. Eso es porque los científicos en cuestión tienen diferentes especializaciones y son de todo el mundo.

El catálogo en línea proporciona una plataforma adecuada y accesible para la discusión, el debate y el intercambio de conocimientos. También hay una historia rastreable, que nos brinda la oportunidad de estudiar cómo, como seres humanos, trabajamos juntos para resolver problemas científicos, y quizás cómo este proceso puede optimizarse en el futuro.

Parte de nuestra motivación, como físicos teóricos, era desarrollar este compromiso y sumergirnos en nosotros mismos. Los problemas son ricos y las aguas profundas.

Los datos sobre Fast Radio Bursts están empezando a llegar ahora, gracias a los cambios de juego como MeerKAT y HIRAX. A medida que llega, se examina y se publican artículos, podremos comenzar a descartar teorías y profundizar en teorías viables. Dentro de cinco años, este misterio podría ser resuelto.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation por Emma Platts y Amanda Weltman. Lee el artículo original aquí.