В рамках попытки "озвучить" космос исследователи преобразовали волны давления от черной дыры в слышимое... нечто.
В космосе вы не можете услышать, как черная дыра кричит, но, очевидно, вы можете услышать, как она поет.
В 2003 году астрофизики, работающие с орбитальной рентгеновской обсерваторией НАСА "Чандра", обнаружили рябь в рентгеновском свечении гигантского скопления галактик в созвездии Персея. Это были волны давления - то есть звуковые волны - шириной 30 000 световых лет, излучаемые наружу сквозь разреженный сверхгорячий газ, которым наполнены 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-бемолю на 57 октав ниже середины си - тона, которого черная дыра, очевидно, придерживается последние два миллиарда лет. Астрономы подозревают, что эти волны действуют как тормоз для звездообразования, удерживая газ в скоплении слишком горячим для конденсации в новые звезды.
Недавно астрономы "Чандры" "озвучили" эти пульсации, ускорив сигналы до 57 или 58 октав выше их первоначального уровня, увеличив их частоту в квадриллионы раз, чтобы сделать их слышимыми для человеческого уха. В результате все мы теперь можем слышать пение межгалактических сирен.
Через эти новые космические наушники черная дыра Персея издает жуткие стоны и грохот, которые напомнили этому слушателю галдящие тона, обозначающие радиосигнал инопланетян, который Джоди Фостер слышит через наушники в научно-фантастическом фильме "Контакт".
В рамках текущего проекта по "озвучиванию" Вселенной НАСА также выпустило аналогичные звуки ярких узлов в струе энергии, вылетающей из гигантской черной дыры в центре огромной галактики, известной как M87. Эти звуки доносятся до нас через 53,5 миллиона световых лет в виде величественной последовательности оркестровых тонов.
Еще один проект сонификации был предпринят группой под руководством Эрин Кара, астрофизика из Массачусетского технологического института, в рамках попытки использовать световое эхо от рентгеновских всплесков для составления карты окружающей среды вокруг черных дыр, подобно тому, как летучие мыши используют звук для ловли комаров.
Все это - результат "Недели черных дыр", ежегодной феерии социальных сетей НАСА, которая проходит 2-6 мая. Так получилось, что эта неделя является прелюдией к большим новостям 12 мая, когда исследователи с телескопа "Горизонт событий", которые в 2019 году получили первое изображение черной дыры, объявят о своих последних результатах.
Черные дыры, как гласит общая теория относительности Эйнштейна, представляют собой объекты с настолько сильной гравитацией, что ничто, даже свет и тем более звук, не может вырваться наружу. Парадоксально, но они также могут быть самыми яркими объектами во Вселенной. По предположениям теоретиков, прежде чем любая материя навсегда исчезнет в черной дыре, она будет разогнана гравитационным полем дыры до околосветовых скоростей и нагрета вихревым потоком до миллионов градусов. Это вызвало бы рентгеновские вспышки, породило бы межзвездные ударные волны и разнесло бы высокоэнергетические струи и частицы по космосу, как зубную пасту из тюбика.
Согласно одному из распространенных сценариев, черная дыра существует в бинарной системе со звездой и крадет у нее материал, который накапливается в плотный, яркий диск - видимый пончик судьбы - который спорадически производит рентгеновские вспышки.
Используя данные прибора НАСА под названием Neutron Star Interior Composition Explorer - NICER, группа под руководством Цзиньи Ванга, аспиранта МТИ, искала отголоски или отражения этих рентгеновских взрывов. Временная задержка между первоначальными рентгеновскими взрывами и их отголосками и искажениями, вызванными близостью к странной гравитации черных дыр, позволила понять эволюцию этих бурных взрывов.
Тем временем доктор Кара работала с экспертами в области образования и музыки, чтобы преобразовать рентгеновские отражения в слышимый звук. По ее словам, в некоторых симуляциях этого процесса вспышки проходят весь путь вокруг черной дыры, создавая заметный сдвиг в длине волны, прежде чем отразиться.
"Мне просто нравится, что мы можем "услышать" общую относительность в этих симуляциях", - сказала доктор Кара в электронном письме.
Ешьте свои сердца, Pink Floyd.
