В космосе привычные нам вещи функционируют совершенно по-другому. Например, звук в космосе не распространяется, но это не значит, что объекты в космосе не «звучат». В этой статье мы попробуем разобраться в том, как звучат космические объекты.
В космосе нет звука, но мы всё равно можем его услышать
Известно, что звук в безвоздушном пространстве не распространяется. Но назвать космос немым нельзя. Рассказываем, как «звучат» планеты и другие космические объекты, и где их послушать.
Чтобы мы могли услышать, как «звучат» планеты и другие небесные тела, физики преобразуют электромагнитные волны в звуковые. Звук - это физическое явление, которое представляет собой упругие волны, распространяющиеся в определенной среде. В космосе мы ничего не слышим, поскольку там нет подходящей для распространения звука среды. Однако если речь идет об электромагнитных колебаниях, которые человек воспринимать не способен, то их преобразование в звуковой формат может дать интересные и ценные результаты.
Сонификация: как данные превращаются в музыку
Услышать звуки Вселенной учёным позволила технология сонификации, или преобразования любых цифровых данных в ноты с помощью особого алгоритма. Инженеры и ученые NASA преобразовали данные, собранные с помощью космических телескопов, в звуковые композиции. Этот подход, называемый сонификацией, представляет собой перевод числовой информации в аудиоформат. Он полезен не только как культурный инструмент, но и как метод научного анализа.
Три новые аудиопроекции от NASA иллюстрируют разные этапы эволюции черных дыр. Источниками данных для этих работ стали рентгеновская обсерватория «Чандра», телескоп «Джеймс Уэбб» и поляриметр Imaging X-ray Polarimetry Explorer. Сопоставляя различным наборам данных определённые звуковые ноты, ученые превратили визуальные астрономические наблюдения в музыкальные композиции, давая возможность буквально «услышать» космос.
В ходе своей работы исследователи NASA объединили в единое целое рентгеновские и инфракрасные изображения с орбитальных телескопов Hubble и Spitzer, после чего проанализировали их с помощью компьютера. Данные конвертируют в аудио через сонификацию - частоты сдвигают в диапазон 20–20000 Гц. В итоге сложные космические сигналы становятся слышимыми для человеческого уха.
Радиоастрономия: как ловят радиоволны из космоса
Радиоастрономия – раздел астрономии, изучающий космические объекты путём исследования их электромагнитного излучения в диапазоне радиоволн. Объектами излучения являются практически все космические тела и их комплексы (от тел Солнечной системы до Метагалактики), а также вещество и поля, заполняющие космическое пространство (межпланетная среда, межзвёздный газ, межзвёздная пыль и магнитные поля, космические лучи, реликтовое излучение и т. п.). Метод исследования - регистрация космического радиоизлучения с помощью радиотелескопов.
Радиоволны, испускаемые небесными телами, можно считать с помощью специального прибора - интерферометра. Интерферометры широко используются в астрономии для создания радио- и оптических телескопов с высоким разрешением. Когда вы настраиваете радио, вы буквально слышите космос. Какая-то часть так называемого белого шума - это синхротронное излучение нашей галактики Млечный Путь. А вообще, практически все объекты в космосе постоянно находятся в прямом эфире. Но только для того, чтобы их услышать, нужны антенны помощнее, чем в вашем радиоприемнике.
К примеру, такие как Калязинская радиоастрономическая обсерватория и ее главный прибор - Радиотелескоп РТ-64. Экспериментальные установки, для которых размер имеет значение. Эти научные гиганты напоминают настоящие заводы. Они занимают огромную площадь и строятся десятилетиями. Как правило, ради одного и того же эксперимента.
Как «звучат» планеты, кометы и черные дыры
Но вернемся к «звучащим планетам». Там он зафиксировал издаваемый ей звук с помощью инструмента для изучения плазменной среды. Комета «поет» на частоте 40-50 мГц - вибрации вызывают частицы плазмы, проходящие сквозь магнитное поле.
Так ученые выявили звуковые волны от сверхмассивной черной дыры. Скопление галактик способствует тому, что космический газ «пульсирует» из-за множества гравитационных воздействий - он и издает низкий «звук», указывающий на изменение давления в черной дыре. Ученые считают, что она поет уже многие миллиарды лет, а издаваемый ей шумовой фон на 57 октав ниже ноты «до». Это - за пределами слышимости человеческого уха.
Инфразвук - это звуковые волны, частота которых ниже порога восприятия человеческим ухом. Именно с его помощью исследователи фиксируют яркие вспышки и громкие звуки, возникающие при разрушении крупных метеороидов в верхних слоях атмосферы. Эти явления сопровождаются мощными ударными волнами, способными распространяться на тысячи километров, и именно такие сигналы улавливаются глобальной сетью инфразвуковых станций.
Как звучит МКС: шум внутри станции
И вот интересный вопрос, а как звучит МКС? Эксперты, занимающиеся тренировкой астронавтов для полетов на станцию, говорят, что на там все звучит точно так же, как и на Земле. Уровень шума на МКС варьируется от 58 до 72 децибел (максимум 80). Конечно, все части станции звучат по-разному: уровень шума на МКС можно оценить по видео (обратите внимание, как изменяется звук при переходе в русский космический модуль).
Итог: космос можно услышать - если правильно преобразовать данные
В космосе нет воздуха, поэтому звук не распространяется привычным нам способом. Но электромагнитные волны, радиоволны, рентгеновское и инфракрасное излучение - всё это можно зафиксировать и преобразовать в звук с помощью технологии сонификации. Это позволяет учёным не только изучать космические объекты, но и делать науку доступной для широкой публики.
Радиоастрономия и инженерия создали инструменты, которые позволяют нам буквально «услышать» космос. От комет до черных дыр, от Млечного Пути до метеоритов - всё это имеет свой «голос», который мы можем услышать, если знаем, как правильно преобразовать данные.
А как вы считаете, нужно ли «слушать» космос? Будет ли от этого какая-либо практическая польза? Делитесь своим мнением в комментариях.