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黑洞的声音是什么样的

2022-5-27 06:51| 发布者: imufu| 查看: 62113| 评论: 0

摘要: 周一·知古通今 | 周二·牧夫专栏周三· 太空探索 | 周四·观测指南 周五· 深空探测|周六 · 茶余星话| 周日 ·视频天象翻译:陈玮菁校对:朱宸宇编排:胡暖暖后台:李子琦 胡永葳 李鸣晨原文链接:https://www.sp ...


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 周五 · 深空探测 |周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象

翻译:陈玮菁

校对:朱宸宇

编排:胡暖暖

后台:李子琦 胡永葳 李鸣晨

原文链接:https://www.space.com/black-hole-and-galaxy-sonification

梅西耶87 (M87)是一个椭圆星系,距离地球大约5500万光年,它的中心有一个质量是太阳质量65亿倍的黑洞。这个黑洞是事件视界望远镜(EHT)项目拍摄到的第一个黑洞,该项目在三年前发布了一幅图像,黑洞中心为阴影,周围有一个明亮的物质盘,物质被引力吸引到黑洞中心。



EHT项目拍摄到的人类史上首张黑洞照片

然而,根据NASA的一份声明,在分析了一组望远镜(不包括EHT)收集的数据后,科学家们现在发现了M87及其超大质量黑洞的“歌声”。



这是超大质量黑洞所在的椭圆星系M87的图像。由NASA的斯皮策太空望远镜拍摄。(图片来源:NASA/JPL-Caltech/IPAC/Event Horizon Telescope Collaboration)

利用钱德拉X射线天文台收集的X射线数据、哈勃太空望远镜收集的光学数据以及智利阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)记录的无线电波,NASA的科学家们绘制了一份雷达地图,能播放M87的“声音”。具体来说,“声音”来源于M78中心的黑洞向整个星系喷射出的大量物质。

为了创造音景,科学家们记录了黑洞周围发出的三种不同类型的电磁辐射的波长,并转化出一系列可听到的音调。图的顶部是钱德拉X射线天文台记录的最高音调,其次是哈勃光学数据的中等音调,底部是ALMA无线电波的最低音调。



随着声音的不断发出,它会生成黑洞“最大声”部分的音频。例如,图上最亮、声音最大的部分,也就是发射大部分辐射的地方是M87声波化的开始,代表的也是黑洞本身。这首歌的表现力和音量随着黑洞发出的辐射而波动。

当三种辐射声音结合在一起时,就会产生美妙的“银河白噪音”。

除了M87,科学家还记录了英仙座星系团的声音。在距离地球约2.5亿光年的地方,英仙座的一个星系团正在向宇宙释放大约3万光年的压力波。这些压力波从英仙座中心的一个黑洞中释放出来,并在组成星系团的超热气体中波动。

科学家能够将压力波转化为人类能听到的声波,并将其“重新合成”。最初,被记录的声波的频率比人耳能听到的低57个八度。但是,人为地把声波频率调高到原来的144万亿倍(144,000,000,000,000,000倍)后,就可以听到英仙座的声音。



美国宇航局钱德拉X射线天文台拍摄的英仙座星系团图像。(图片来源:NASA/CXC/Stanford/I.Zhuravleva等)。

因为太空很大程度上是真空的,所以声音不能在其中存在,这是一种误解。这种误解背后的逻辑主要围绕着声波传播需要介质,比如空气或水。在真空中,没有这样的媒介存在;然而,英仙座星系团中的星系气体提供了足够的介质来记录声音。

M87星系和飞马座星系的声波化是NASA钱德拉X射线天文台和NASA宇宙学习计划进行中的项目的一部分,该项目旨在“声波化”宇宙,收集太空的交响乐。

责任编辑:郭皓存

牧夫新媒体编辑部

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观测冥王星的进度。(图源网络)



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