Poslouchejte podivné zvuky zpěvu černé díry

Neslyšíte černou díru křičet ve vesmíru, ale zní to, jako byste ji slyšeli zpívat.

V roce 2003 astrofyzici spolupracovali s rentgenovou observatoří Chandra NASA Detekce vzoru vlnění v rentgenovém oslnění Obří kupa galaxií v souhvězdí Persea. Byly to tlakové vlny – tedy zvukové vlny – o délce 30 000 světelných let a vyzařující ven přes tenký, přehřátý plyn, který vyplňuje kupy galaxií. Byly způsobeny periodickými výbuchy ze supermasivní černé díry ve středu kupy, která je vzdálená 250 milionů světelných let a obsahuje tisíce galaxií.

S periodou oscilace 10 milionů let byly zvukové vlny akusticky ekvivalentní plošce B 57 oktáv pod středem C, což je tón, který si černá díra udržuje po dvě miliardy let. Astronomové se domnívají, že tyto vlny působí jako brzda při formování hvězd, díky čemuž je plyn v kupě příliš horký na to, aby kondenzoval na nové hvězdy.

Astronomové z Chandra nedávno „sonikovali“ tyto vlnky zrychlením signálů na 57 nebo 58 oktáv nad původní výšku, čtyřnásobně zvýšili jejich frekvenci, aby byly slyšitelné pro lidské ucho. Výsledkem je, že my ostatní nyní slyšíme intergalaktické sirény.

Prostřednictvím těchto nových kosmických reproduktorů, Perseus černá díra Je zvláštní sténat a bublat což tomuto posluchači připomnělo chmurné tóny, které odkazují na podivný rádiový signál, který Jodie Foster slyší přes sluchátka Ve sci-fi filmu „Kontakt.“

V rámci probíhajícího projektu „sonifikování“ vesmíru vydala podobnou generaci také NASA Světelné uzly znějí v proudu energie Výstřel z obří černé díry ve středu obří galaxie známé jako M87. Tyto zvuky k nám zasahují přes 53,5 milionů světelných let jako majestátní sekvence orchestrálních not.

Další projekt sonikace provedla skupina vedená Irene Kara, astrofyzičkou z MIT, jako součást snahy využít světelné ozvěny z rentgenových záblesků k mapování prostředí kolem černých děr, podobně jako pomocí netopýrů. Zvuk k zachycení komárů.

To vše je ovocem „Týdne černých děr“, každoroční extravaganze sociálních médií NASA, 2. až 6. května. Tento týden také přináší úvod k důležitým novinkám z 12. května, kdy vědci použili dalekohled Event Horizon Telescope vyrobený v roce 2019. První obrázek černé díryaby oznámili své nejnovější výsledky.

Černé díry jsou podle Einsteinovy ​​obecné teorie relativity objekty s gravitační přitažlivostí tak silnou, že nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo, natož zvuk. Je ironií, že mohou být také nejjasnějšími věcmi ve vesmíru. Než jakýkoli druh hmoty navždy zmizí v černé díře, teoretici se domnívají, že bude gravitačním polem díry urychlen na rychlost téměř světla, zahřeje se a roztočí na miliony stupňů. To uvolní rentgenové záblesky, vytvoří mezihvězdné rázové vlny a stlačí vysokoenergetické výtrysky a částice prostorem podobně jako zubní pasta z tuby.

V jednom běžném scénáři existuje černá díra v binárním systému s hvězdou a krade z ní materiál, který se hromadí v hustém, jasném disku – viditelném koblihu smrti – občas produkujícím rentgenové záblesky.

Pomocí dat z nástroje NASA zvaného Neutron Star Interior Composition Explorer – NICER – skupina vedená Jinji Wangem, postgraduálním studentem MIT, hledala ozvěny nebo odrazy těchto rentgenových záblesků. Časová prodleva mezi původními rentgenovými vzplanutími a jejich dozvukem a zkreslením způsobeným podivnou gravitační blízkostí černých děr poskytla pohled na vývoj těchto prudkých výbuchů.

Mezitím Dr. Kara spolupracuje s odborníky na vzdělávání a hudbu na přeměně rentgenových odrazů na slyšitelný zvuk. V některých simulacích tohoto procesu, řekla, záblesky obíhají kolem černé díry a způsobují zřetelný posun jejich vlnových délek, než se odrazí.

„Líbí se mi, že v této simulaci můžeme ‚slyšet‘ obecnou relativitu,“ řekla Dr. Kara v e-mailu.

Snězte svá srdce, Pink Floyde.