Posłuchaj dziwnych dźwięków śpiewu czarnej dziury

Nie słychać krzyku czarnej dziury w kosmosie, ale wydaje się, że słychać ją śpiewającą.

W 2003 roku astrofizycy pracowali z Obserwatorium Rentgenowskim Chandra NASA Wykrywanie wzoru zmarszczek w olśnieniu rentgenowskim Olbrzymia gromada galaktyk w gwiazdozbiorze Perseusza. Były to fale ciśnienia – to znaczy fale dźwiękowe – rozciągające się na 30 000 lat świetlnych i promieniujące na zewnątrz przez cienki, przegrzany gaz wypełniający gromady galaktyk. Zostały one spowodowane okresowymi eksplozjami supermasywnej czarnej dziury w centrum gromady, oddalonej o 250 milionów lat świetlnych i zawierającej tysiące galaktyk.

Z okresem oscylacji wynoszącym 10 milionów lat, fale dźwiękowe były akustycznie równoważne B-flat 57 oktaw poniżej środkowego C, tonu, który czarna dziura zachowywała przez dwa miliardy lat. Astronomowie uważają, że fale te hamują powstawanie gwiazd, sprawiając, że gaz w gromadzie jest zbyt gorący, by mógł się skondensować w nowe gwiazdy.

Astronomowie z Chandry niedawno „nadrażnili” te fale, przyspieszając sygnały do ​​57 lub 58 oktaw powyżej oryginalnej tonacji, zwiększając ich częstotliwość czterokrotnie, aby były słyszalne dla ludzkiego ucha. W rezultacie reszta z nas może teraz usłyszeć międzygalaktyczne syreny.

Przez te nowe kosmiczne głośniki czarna dziura Perseusza Sprawia, że ​​mruczenie jest dziwne co przypomniało temu słuchaczowi o dziwnych dźwiękach, które odnoszą się do dziwnego sygnału radiowego, który Jodie Foster słyszy przez słuchawki W filmie science fiction „Kontakt”.

W ramach trwającego projektu „sonikacji” wszechświata NASA wypuściła również podobną generację Dźwięki jasnych sęków w strumieniu energii Wystrzeliwuje z gigantycznej czarnej dziury w centrum gigantycznej galaktyki znanej jako M87. Dźwięki te docierają do nas na odległość 53,5 miliona lat świetlnych jako majestatyczna sekwencja nut orkiestrowych.

Inny projekt sonikacyjny został przeprowadzony przez grupę kierowaną przez Irene Karę, astrofizykę z MIT, w ramach próby wykorzystania ech świetlnych z rozbłysków rentgenowskich do mapowania środowiska wokół czarnych dziur, podobnie jak przy użyciu nietoperzy. Dźwięk do łapania komarów.

To wszystko owoc „Tygodnia Czarnej Dziury”, corocznej ekstrawagancji w mediach społecznościowych NASA, która odbędzie się w dniach 2-6 maja. W tym tygodniu przedstawiamy również wprowadzenie do ważnych wiadomości z 12 maja, kiedy naukowcy korzystali z Teleskopu Event Horizon wyprodukowanego w 2019 roku. Pierwszy obraz czarnej dziuryaby ogłosić ich najnowsze wyniki.

Czarne dziury, zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina, są obiektami o tak silnym przyciąganiu grawitacyjnym, że nic, nawet światło, nie mówiąc już o dźwięku, nie może uciec. Jak na ironię, mogą być również najjaśniejszymi rzeczami we wszechświecie. Teoretycy uważają, że zanim jakakolwiek materia na zawsze zniknie w czarnej dziurze, pole grawitacyjne dziury przyspieszy ją do prędkości bliskich światłu, nagrzewając się i obracając do milionów stopni. To wyzwoli błyski rentgenowskie, wygeneruje międzygwiazdowe fale uderzeniowe i skompresuje wysokoenergetyczne dżety i cząstki w przestrzeni, podobnie jak pasta do zębów z tubki.

W jednym z powszechnych scenariuszy czarna dziura istnieje w układzie podwójnym z gwiazdą i kradnie z niej materię, która gromadzi się w gęstym, jasnym dysku – widocznym pączku śmierci – sporadycznie wytwarzając rozbłyski rentgenowskie.

Wykorzystując dane z instrumentu NASA o nazwie Neutron Star Interior Composition Explorer – NICER – grupa kierowana przez Jinjiego Wanga, absolwenta MIT, szukała ech lub odbić tych rozbłysków rentgenowskich. Opóźnienie czasowe między pierwotnymi rozbłyskami promieniowania rentgenowskiego a ich pogłosem i zniekształceniami spowodowanymi dziwną grawitacyjną bliskością czarnych dziur dostarczyło wglądu w ewolucję tych gwałtownych rozbłysków.

Tymczasem dr Kara współpracuje z ekspertami ds. edukacji i muzyki, aby przekształcić odbicia promieniowania rentgenowskiego w dźwięk słyszalny. Powiedziała, że ​​w niektórych symulacjach tego procesu błyski krążą wokół czarnej dziury, powodując wyraźne przesunięcie ich długości fal, zanim zostaną odbite.

„Po prostu uwielbiam to, że w tej symulacji „słyszemy” ogólną teorię względności” – powiedział dr Kara w e-mailu.

Zjedz swoje serca, Pink Floyd.