Uno dei puzzle più sconcertanti dell’astrofisica moderna è la natura delle raffiche radio veloci, che sono state scoperte nel 2007. Questi sono apparentemente rari, lampi di luce estremamente luminosi con lunghezze d’onda radio. Durano solo millisecondi; hanno origine al di fuori della nostra galassia, la Via Lattea; provengono da regioni con campi magnetici enormemente forti; e passano attraverso una quantità significativa di gas o polvere prima di raggiungere la Terra.

Tutti questi fatti possono far sembrare che gli scienziati sappiano molto sulle raffiche radio veloci. In realtà, non lo sappiamo. Per esempio, anche se sappiamo che non provengono dalla nostra galassia, non sappiamo esattamente da dove provengono. Non sappiamo cosa li causi. E non siamo sicuri se potrebbero essere utili come standard cosmologici per misurare le proprietà su larga scala del nostro universo.

Sono state proposte decine di teorie sulle esplosioni radio veloci. Alcuni sono conformi alla fisica standard. Altri sono più esotici, comprese le stringhe cosmiche-ipotetiche strutture unidimensionali formate nell’universo primordiale – o anche piuttosto bizzarre: una teoria suggerisce che gli alieni siano responsabili.

Ora, nel tentativo di scoprire la verità sulle esplosioni radio veloci, abbiamo creato un catalogo che elenca ogni teoria, insieme ai suoi pro e contro. Gli scienziati di tutto il mondo possono pesare in, e nuovi dati e scoperte saranno aggiunti in tutto il processo.

Alcuni di questi dati provengono da progetti sul continente africano, come l’Hydrogen Intensity and Real-time Analysis eXperient (HIRAX), MeerKAT e Square Kilometre Array (SKA), che dovrebbero scoprire e localizzare migliaia di raffiche radio veloci.

Questa piattaforma produrrà una grande quantità di conoscenza. Fornirà anche preziose informazioni sulla sociologia scientifica mentre i ricercatori internazionali lavorano insieme e, in ultima analisi, speriamo, identificano il modello più accettabile.

Una serie di teorie

Forse proprio perché sono così sfuggenti, le raffiche radio veloci hanno ricevuto molta attenzione da astronomi, astrofisici, cosmologi e fisici negli anni successivi alla loro scoperta.

Queste sono le principali teorie emerse finora.

• Le esplosioni radio veloci coinvolgono tipi di stelle di neutroni, come le pulsar (che ruotano rapidamente) o le magnetar (che sono altamente magnetizzate). Queste sono probabilmente le teorie più plausibili, dal momento che i campi magnetici intrinseci ed estremamente grandi delle stelle di neutroni possono naturalmente soddisfare i requisiti energetici per le raffiche radio veloci.

• La fusione di corpi astronomici (come buchi neri, stelle di neutroni e nane bianche) e il loro collasso, è stata proposta come possibile origine per raffiche radio veloci.

In tali processi, enormi quantità di energia vengono rilasciate in tempi brevi. Questo potrebbe creare radiazioni simili a raffiche Radio veloci.

• alcuni dei modelli più esotici hanno una base più teorica. Coinvolgono oggetti ipotetici come le stelle quark (quark sono le particelle subatomiche che costituiscono neutroni e protoni), le stelle axion (assioni sono particelle subatomiche estremamente leggere e ipotetiche) e la materia oscura: l’ipotetica materia non osservata che si ritiene rappresenti il 27% del contenuto totale di materia dell’universo.

• Un’altra teoria abbastanza improbabile è che le raffiche radio veloci sono fulmini che colpiscono le pulsar.

E poi c’è il suggerimento che le raffiche radio veloci siano la prova degli alieni. È certamente la più insolita delle teorie proposte, ma non può essere ancora esclusa come possibilità.

Anche se è improbabile, Raffiche Radio veloci possono essere segnali da un faro istituito da una civiltà extraterrestre, o forse da vele leggere che sfruttano i fotoni per viaggiare attraverso la galassia.

C’è una notevole variazione in questi modelli, ed è un duro lavoro per restringere le opzioni e raggiungere il consenso. Delle 50 teorie o modelli proposti fino ad oggi, solo tre sono stati eliminati. Questo è ciò che ci ha spinto a creare il catalogo e ad invitare il coinvolgimento della comunità scientifica più ampia.

Piattaforma per il dibattito

Non è un compito facile convincere gli scienziati a parlare tra loro di raffiche radio veloci. Questo perché gli scienziati in questione hanno diverse specializzazioni e provengono da tutto il mondo.

Il catalogo online offre una piattaforma adeguata e accessibile per la discussione, il dibattito e la condivisione delle conoscenze. C’è anche una storia tracciabile, che crea un’opportunità per noi di studiare come come esseri umani lavoriamo insieme per risolvere problemi scientifici – e forse come questo processo può essere ottimizzato in futuro.

Parte della nostra motivazione, come fisici teorici, era sviluppare questo impegno e immergersi in noi stessi. I problemi sono ricchi e le acque sono profonde.

I dati sulle raffiche radio veloci stanno iniziando a riversarsi ora, grazie a cambiavalute come MeerKAT e HIRAX. Man mano che arriva, viene esaminato e vengono pubblicati documenti, saremo in grado di iniziare a escludere teorie e scavare più a fondo in teorie praticabili. Entro cinque anni, questo mistero potrebbe essere risolto.