Слушайте странные звуки пения черной дыры

Вы не можете услышать, как черная дыра кричит в космосе, но похоже, что вы слышите, как она поет.

В 2003 году астрофизики работали с рентгеновской обсерваторией НАСА Чандра. Обнаружение ряби в рентгеновских бликах Гигантское скопление галактик в созвездии Персея. Это были волны давления, то есть звуковые волны, простирающиеся на 30 000 световых лет и распространяющиеся наружу через разреженный перегретый газ, заполняющий скопления галактик. Они были вызваны периодическими взрывами сверхмассивной черной дыры в центре скопления, которое находится на расстоянии 250 миллионов световых лет и содержит тысячи галактик.

С периодом колебаний в 10 миллионов лет звуковые волны были акустически эквивалентны си-бемоль на 57 октав ниже средней до — тон, который черная дыра, по-видимому, сохраняла в течение последних двух миллиардов лет. Астрономы считают, что эти волны действуют как тормоз звездообразования, делая газ в скоплении слишком горячим для конденсации в новые звезды.

Астрономы Чандры недавно «озвучили» эту рябь, ускорив сигналы до 57 или 58 октав выше их исходных тонов, увеличив их частоту в четыре раза, чтобы сделать их слышимыми для человеческого уха. В результате остальные из нас теперь могут слышать межгалактические сирены.

Через эти новые космические динамики черная дыра Персея Странно стонать и мурлыкать Это напомнило слушателю скачущие звуки, относящиеся к странному радиосигналу, который Джоди Фостер слышит через наушники. В фантастическом фильме «Контакт».

В рамках продолжающегося проекта по «озвучиванию» Вселенной НАСА также выпустило аналогичное поколение. Светящиеся узлы звучат в струе энергии Стрельба из гигантской черной дыры в центре гигантской галактики, известной как M87. Эти звуки достигают нас через 53,5 миллиона световых лет в виде величественной последовательности оркестровых нот.

Другой проект ультразвуковой обработки был предпринят группой под руководством Ирэн Кара, астрофизика из Массачусетского технологического института, в рамках попытки использовать световые эхо от рентгеновских вспышек для картирования окружающей среды вокруг черных дыр, как при использовании летучих мышей. Звук для ловли комаров.

Все это результат «Недели черной дыры», ежегодной феерии НАСА в социальных сетях, которая проходит со 2 по 6 мая. На этой неделе также представлены важные новости от 12 мая, когда исследователи использовали телескоп Event Horizon, произведенный в 2019 году. Первое изображение черной дырычтобы объявить свои последние результаты.

Черные дыры, согласно общей теории относительности Эйнштейна, представляют собой объекты с настолько сильным гравитационным притяжением, что ничто, даже свет, не говоря уже о звуке, не может покинуть их. По иронии судьбы, они также могут быть самыми яркими вещами во Вселенной. Теоретики считают, что прежде чем какая-либо материя навсегда исчезнет в черной дыре, она будет ускорена до почти световых скоростей под действием гравитационного поля дыры, нагреваясь и вращаясь до миллионов градусов. Это вызовет вспышки рентгеновского излучения, создаст межзвездные ударные волны, вытолкнет высокоэнергетические струи и частицы в космос, подобно зубной пасте из тюбика.

В одном распространенном сценарии черная дыра существует в двойной системе со звездой и крадет у нее материал, который накапливается в плотном ярком диске — видимом пончике смерти — периодически производя рентгеновские вспышки.

Используя данные инструмента НАСА под названием «Исследователь внутреннего состава нейтронной звезды» (NICER), группа под руководством Джинджи Ванга, аспиранта Массачусетского технологического института, искала эхо или отражения этих рентгеновских всплесков. Задержка во времени между первоначальными вспышками рентгеновского излучения и их реверберацией и искажениями, вызванными странной гравитационной близостью черных дыр, позволила понять эволюцию этих мощных вспышек.

Тем временем доктор Кара работала с экспертами в области образования и музыки, чтобы преобразовать отражения рентгеновских лучей в слышимый звук. По ее словам, в некоторых симуляциях этого процесса вспышки вращаются вокруг черной дыры, вызывая отчетливый сдвиг их длин волн перед отражением.

«Мне просто нравится, что мы можем «услышать» общую теорию относительности в этой симуляции», — написала доктор Кара в электронном письме.

Съешьте свои сердца, Пинк Флойд.