NASA створило моторошний аудіозапис звукових хвиль, що виходять із надмасивної чорної діри, розташованої за 250 мільйонів світлових років від Землі.
Ця чорна діра знаходиться в центрі скупчення галактик Персея, а її акустичні хвилі були підвищені на 57 і 58 октав, щоб стати чутними для людського слуху.
Отриманий звук, опублікований NASA у 2022 році, звучить не лише моторошно, а й трохи загрозливо. Це перший випадок, коли ці звукові хвилі були витягнуті й зроблені доступними для прослуховування.
Але що тут відбувається? Ми не можемо чути звук у космосі, однак це не означає, що його там немає.
Ще у 2003 році астрономи зафіксували акустичні хвилі, які поширювалися через великі обсяги газу навколо надмасивної чорної діри в центрі скупчення галактик Персея. Саме цей об’єкт сьогодні відомий своїм моторошним “виттям”.
Утім, ми не могли б почути ці звуки на їхньому природному рівні. Вони містять найнижчу ноту у Всесвіті, яку коли-небудь виявляли люди, — вона перебуває далеко за межами людського слуху.
Проте недавня соніфікація дозволила не лише підняти частоти цих хвиль на багато октав, а й додати нові ноти, щоб ми могли уявити, як вони могли б звучати, проходячи міжгалактичним простором.
The misconception that there is no sound in space originates because most space is a ~vacuum, providing no way for sound waves to travel. A galaxy cluster has so much gas that we've picked up actual sound. Here it's amplified, and mixed with other data, to hear a black hole! pic.twitter.com/RobcZs7F9e
— NASA Exoplanets (@NASAExoplanets) August 21, 2022
Найнижча з зафіксованих нот, ідентифікована ще у 2003 році, — це сі-бемоль, на 57 октав нижче за середнє до. На цій частоті одна хвиля триває 10 мільйонів років. Для порівняння, найнижча частота, яку може почути людина, триває одну двадцяту секунди.
Звукові хвилі були витягнуті радіально, тобто з центру чорної діри, і програні у протилежному напрямку за годинниковою стрілкою, щоб ми могли почути звуки з усіх напрямків. Частоти були підняті у 144 і 288 квадрильйонів разів у порівнянні з їхньою оригінальною частотою.
Результат звучить моторошно, як і багато інших космічних явищ, що перетворені у звукові частоти.
Проте ці звуки не є просто цікавою знахідкою. Розріджений газ і плазма між галактиками у скупченнях – так зване міжскупчення середовище – набагато густіші та гарячіші, ніж міжгалактичний простір.
Звукові хвилі, що поширюються через це середовище, можуть передавати енергію через плазму, нагріваючи її. А оскільки температура впливає на процеси зореутворення, такі хвилі можуть відігравати ключову роль у розвитку галактичних скупчень упродовж тривалого часу.
Це тепло також допомагає нам виявляти звукові хвилі. Оскільки міжскупчення середовище є дуже гарячим, воно яскраво світиться в рентгенівському діапазоні. Саме це дозволило рентгенівській обсерваторії Chandra не лише вперше зафіксувати ці звукові хвилі, а й використати їх у проєкті соніфікації.
Ще одна відома надмасивна чорна діра також отримала “звукове” перетворення. Йдеться про M87*, перший чорний отвір, який було безпосередньо сфотографовано в рамках амбітного проєкту Event Horizon Telescope.
Його спостерігали не лише за допомогою цього телескопа, а й через інші інструменти: Chandra для рентгенівського випромінювання, Hubble для видимого світла та телескоп ALMA для радіохвиль.
Зображення показали величезний струмінь матерії, який викидається з області поруч із чорною дірою на швидкостях, що здаються вищими за швидкість світла у вакуумі (хоча це лише ілюзія). Тепер ці дані також були соніфіковані.
Проте варто зазначити, що, на відміну від звукових хвиль Персея, дані з M87* спочатку не були звуковими хвилями. Це світлові хвилі різних частот. У процесі соніфікації найнижчий діапазон (радіохвилі) відповідає низьким нотам, оптичні дані – середньому діапазону, а рентгенівські – високим нотам.
Перетворення візуальних даних у звук не лише створює новий спосіб дослідження космосу, а й може мати наукову цінність. Іноді таке перетворення дозволяє розкрити приховані деталі та робить нові відкриття про таємничий і безмежний Всесвіт.