Auzi sunetele ciudate ale unei găuri negre cântând

În spațiu, nu poți auzi țipetele unei gauri negre, dar se pare că o poți auzi cântând.

În 2003, astrofizicienii care au lucrat cu Observatorul de raze X Chandra al NASA. a detectat un model de ondulare în strălucirea cu raze X a unui grup gigant de galaxii din constelația Perseus. Erau unde de presiune – adică unde sonore – cu un diametru de 30.000 de ani lumină și care radiau spre exterior prin gazul subțire, ultra-fierbinte, care pătrunde în grupurile de galaxii. Acestea au fost cauzate de izbucniri periodice de la o gaură neagră supermasivă din centrul clusterului, care se află la 250 de milioane de ani lumină distanță și conține mii de galaxii.

Cu o perioadă de oscilație de 10 milioane de ani, undele sonore au fost echivalente acustic cu si bemol 57 octave sub Do mijlociu, o înălțime pe care se pare că gaura neagră a menținut-o în ultimele două miliarde de ani. Astronomii bănuiesc că aceste valuri acţionează ca o frână în formarea stelelor, menţinând gazul din cluster prea fierbinte pentru a se condensa în stele noi.

Astronomii Chandra au „sonificat” recent aceste ondulații prin accelerarea semnalelor la 57 sau 58 de octave deasupra înălțimii lor inițiale, ridicându-și frecvența de cvadrilioane de ori pentru a le face audibile de urechea umană. Drept urmare, noi ceilalți putem auzi acum cântecul sirenei intergalactice.

Datorită acestor noi căști cosmice, gaura neagră a lui Perseus face gemete și mârâituri ciudate i-a amintit acestui ascultător de tonurile în galop care marchează un semnal radio extraterestru pe care Jodie Foster îl aude prin căști în filmul de science fiction „Contact”.

Ca parte a unui proiect aflat în desfășurare pentru a „sonifica” universul, NASA a lansat și imagini generate în mod similar. sunete de noduri strălucitoare într-un jet de energie trăgând dintr-o gaură neagră gigantică din centrul galaxiei gigantice cunoscută sub numele de M87. Aceste sunete ajung la noi de-a lungul a 53,5 milioane de ani lumină sub forma unei succesiuni maiestuoase de sonorități orchestrale.

Un alt proiect de sonificare a fost întreprins de un grup condus de Erin Kara, un astrofizician la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, ca parte a unui efort de a folosi ecourile strălucitoare ale exploziilor de raze X pentru a mapa mediul din jurul găurilor negre, la fel ca liliecii. folosiți sunetul pentru a prinde țânțarii.

Toate acestea sunt o consecință a „Săptămânii găurii negre”, o extravaganță anuală de social media NASA din 2-6 mai. As It Happens This Week oferă un preludiu pentru o veste mare pe 12 mai, când cercetătorii de la Event Horizon Telescope, care în 2019 a produs prima imagine a unei găuri negretrebuie să-și anunțe ultimele rezultate.

Găurile negre, așa cum decretă teoria relativității generale a lui Einstein, sunt obiecte a căror gravitație este atât de puternică încât nimic, nici măcar lumina și cu atât mai puțin sunetul, nu poate scăpa din ele. În mod paradoxal, ele pot fi și cele mai strălucitoare lucruri din univers. Înainte ca orice fel de materie să dispară vreodată într-o gaură neagră, teoreticienii speculează că va fi accelerată la viteze apropiate de lumina de câmpul gravitațional al găurii și încălzită, învolburând, la milioane de grade. Ar declanșa fulgerări cu raze X, ar genera unde de șoc interstelare și ar stoarce jeturi și particule de mare energie în spațiu, ca atâta pastă de dinți într-un tub.

Într-un scenariu obișnuit, o gaură neagră există într-un sistem binar cu o stea și fură material din ea, care se acumulează într-un disc dens și strălucitor – o gogoașă vizibilă a morții – care produce sporadic explozii de raze X.

Folosind date de la un instrument NASA numit Neutron Star Interior Composition Explorer – NICER – un grup condus de Jingyi Wang, un student absolvent al MIT, a căutat ecouri sau reflexii de la aceste explozii de raze X. Întârzierea dintre exploziile originale de raze X și lor. ecourile și distorsiunile cauzate de apropierea lor de ciudata gravitație a găurilor negre au oferit o perspectivă asupra evoluției acestor explozii violente.

În acest timp, Dr. Kara a lucrat cu experți în educație și muzică pentru a converti reflexiile de raze X în sunet audibil. În unele simulări ale acestui proces, a spus ea, fulgerul fulgeră în jurul găurii negre, provocând o schimbare semnificativă a lungimilor de undă înainte de a fi reflectat.

„Îmi place că putem „auzi” relativitatea generală în aceste simulări”, a spus dr. Kara într-un e-mail.

Mănâncă-ți inima, Pink Floyd.