Космическая музыка: как звучат черные дыры
Космос – тихое место. Отсутствие кислорода не позволяет звуковым волнам распространяться, так как большая часть космического пространства – это вакуум, в котором нет среды способной передавать звук. И все же многочисленные утверждения о том, что во Вселенной вообще нет звука не совсем верные. На самом деле скопления галактик содержат большое количество газа, который обеспечивает условия для распространения звуковых волн. Недавно исследователи из NASA представили изумленной публике запись, на которой черная дыра в созвездии Персей испускает пугающий звук. Совместно с командой из Массачусетского технологического института, исследователям удалось провести преобразование излучения рентгеновского эха в слышимые звуковые волны.
Сверхмассивная черная дыра в центре скопления галактик Персей, расположенного на расстоянии 250 миллионов световых лет от Земли, излучает волны давления, которые можно преобразовать в звук.
Как звучат черные дыры
Если вы вдруг окажетесь в открытом космическом пространстве, то как гласит слоган фильма «Чужой», ваш крик не услышит никто. Космический вакуум не позволяет звуковым волнам распространяться. Но стоит оказаться недалеко от скоплений галактик, окруженных газопылевыми облаками, кое-что услышать все-таки можно.
Напомним, что согласно Общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, черные дыры – это объекты с гравитации такой силы, что ничто, даже свет, не говоря уже о звуке, не может вырваться наружу. Парадоксально, но именно черные дыры могут быть самыми яркими объектами во Вселенной.
Сверхмассивная черная дыра в центре скопления галактик Персей ассоциируется со звуком начиная с 2003 года. Волны давления, испускаемые этим космическим объектом, создают рябь горячего газа в скоплениях галактик. Эту рябь, как оказалось, можно преобразовать в ноты.
Недавно астрономам удалось преобразовать данные в звук с помощью рентгеновской обсерватории NASA «Чандра». Звук типичного рентгеновского эха черной дыры, который мы слышим на записи ниже — это нота, расслышать которую человек не способен, поэтому при обработке данных ее пришлось многократно усилить.
По сути, «музыка» черной дыры – это перевод астрономических данных, увеличенный на 57 или 58 октав выше их истинной высоты, – объясняют астрономы.
В ходе необычной и творческой работы звуковые волны были извлечены в радиальных направлениях, то есть наружу от центра сверхмассивной черной дыры. Затем сигналы были повторно синтезированы в диапазоне человеческого слуха.
Космическая музыка
Но если вас удивляют «звуки космоса», напомним, что черная дыра в созвездии Персей – не единственный объект, который можно послушать. Большая часть космической музыки собрана приборами различных космических аппаратов – от зонда Juno, наблюдающего сигналы плазменных волн, исходящие из ионосферы Юпитера, до обнаружения аппаратом Кассини радиоизлучений Сатурна.
Гравитационные волны – еще один пример. Они буквально растягивают и сжимают пространство, а рентгеновский, оптический и инфракрасный свет позволяет превратить рябь пространства-времени в музыкальные произведения. И если добавить к ним аранжировку, представить положение и яркость источников света в Млечном Пути совсем несложно.
Более того, композиторы занимаются этим уже почти 70 лет. Музыка, как и космос, постоянно развивается по мере того, как новые технологии стремятся улучшить наши слуховые познания Вселенной.
При этом звук – это всего лишь набор волн давления, частоты которых вызывают отклик в нашем мозге. И хотя звук не может распространяться в космическом вакууме, другие виды волн – например, электромагнитные и гравитационные – могут. Именно ими руководствуются исследователи при создании музыкальных космических произведений.
Небесные заклинания
В поисках вдохновения астрономы также всматриваются в центр Млечного Пути, который находится далеко от нашей планеты. Переводя изначально цифровые данные (в виде единиц и нулей), полученные космическими телескопами в изображения, ученые создают визуальные снимки, которые в противном случае были бы невидимы для нас.
То же самое происходит и с обработкой звука: звезды и другие небесные объекты преобразуются в отдельные ноты, в то время как протяженные облака газа и пыли создают развивающийся гул.
Звук играет важнейшую роль в нашем понимании окружающего мира и Вселенной и с этим невозможно не согласиться, – полагают ученые.
Ранее исследователи опубликовали музыкальный альбом под названием «Небесные заклинания» (Celestial Incantations), который включает в себя «звуки» изнутри и за пределами Солнечной системы. Так, можно услышатьизлучение галактического пульсара и слияние двух черных дыр.
Альбом представляет собой совместную работу ученых, музыкантов и художников и призывает задуматься о бесконечно расширяющейся Вселенной и мирах, что ее заполняют. По мнению создателей Celestial Incantations искусство играет важную роль в развитии науки и делает космос для обитателей Земли ближе.