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听黑洞唱歌的奇怪声音

你听不到黑洞在太空中的尖叫,但听起来你可以听到它在唱歌。

2003 年,天体物理学家与 NASA 的钱德拉 X 射线天文台合作 检测 X 射线眩光中的波纹图案 英仙座中的巨型星系团。 它们是压力波——也就是声波——跨越 30,000 光年,通过充满星系团的稀薄过热气体向外辐射。 它们是由星团中心超大质量黑洞的周期性爆炸引起的,该黑洞距离我们 2.5 亿光年,包含数千个星系。

振荡周期为 1000 万年,声波在声学上相当于中 C 以下 57 个八度的降 B 音,黑洞显然在过去 20 亿年中一直保持这种音调。 天文学家认为,这些波对恒星的形成起到了刹车的作用,使星团中的气体过热而无法凝结成新的恒星。

钱德拉天文学家最近通过将信号加速到比其原始音调高 57 或 58 个八度音程,将它们的频率提高四倍以使它们能被人耳听到,从而对这些涟漪进行“超声处理”。 结果,我们其他人现在可以听到星际警报了。

通过这些新的宇宙扬声器,英仙座黑洞 发出咕噜声很奇怪 这让听众想起了朱迪·福斯特(Jodie Foster)通过耳机听到的奇怪的无线电信号。 在科幻电影《联络人》中。

作为正在进行的“超声处理”宇宙项目的一部分,美国宇航局也发布了类似的一代 发光的结在能量射流中响起 从被称为 M87 的巨型星系中心的一个巨大黑洞发射。 这些声音在 5350 万光年之外作为管弦乐音符的宏伟序列传到我们身边。

另一个超声处理项目是由麻省理工学院天体物理学家艾琳卡拉领导的一个小组进行的,该小组致力于利用 X 射线爆发的光回波来绘制黑洞周围的环境,就像使用蝙蝠一样。 声音捕捉蚊子。

这是 5 月 2 日至 6 日 NASA 年度社交媒体盛会“黑洞周”的全部成果。 本周还介绍了 5 月 12 日的重要新闻,当时研究人员使用了 2019 年生产的事件视界望远镜。 黑洞的第一张图片,宣布他们的最新结果。

根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞是具有如此强大引力的物体,即使是光,更不用说声音,都无法逃脱。 具有讽刺意味的是,它们也可能是宇宙中最亮的东西。 理论家相信,在任何一种物质在黑洞中永远消失之前,黑洞的引力场将把它加速到接近光速,加热并旋转到数百万度。 这将释放 X 射线闪光,产生星际冲击波,并在太空中压缩高能射流和粒子,就像管中的牙膏一样。

在一种常见的情况下,黑洞存在于带有恒星的双星系统中并从中窃取物质,这些物质积聚在一个致密、明亮的圆盘中——一个可见的死亡甜甜圈——间歇性地产生 X 射线爆发。

使用来自 NASA 仪器的数据,称为中子星内部成分探索器 – NICER – 由麻省理工学院研究生王金吉领导的一个小组搜索这些 X 射线爆发的回声或反射。 原始 X 射线爆发之间的时间延迟及其由黑洞的奇怪引力接近引起的回响和扭曲,为了解这些剧烈爆发的演变提供了洞察力。

与此同时,Kara 博士一直在与教育和音乐专家合作,将 X 射线反射转换为可听声音。 她说,在这个过程的一些模拟中,闪光围绕黑洞运行,在被反射之前导致它们的波长发生明显变化。

“我只是喜欢我们可以在这个模拟中’听到’广义相对论,”卡拉博士在一封电子邮件中说。

吃掉你的心,平克·弗洛伊德。

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