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來自黑洞的噴嚏聲

2023-01-09 20:45牧瀨
大科技·百科新說 2022年9期
關鍵詞:星系團天文學家黑洞

牧瀨

這是什么聲音?像狂風穿過寂靜的山谷,像恐怖電影里鬼魂在游蕩,讓人聽了毛骨悚然。但你肯定想不到,這個聲音并不屬于地球,它是一顆超級黑洞的“噴嚏”聲。

在太空中,沒人能聽到你的尖叫

太空戰機呼嘯穿梭,激光武器發出尖鳴,被擊中的戰艦發出巨大的爆炸聲……在《星球大戰》等科幻電影中,經常會出現這樣的太空大戰。但科學愛好者馬上就能發現問題:太空中是聽不到聲音的!

這是因為聲音的傳播需要介質。當你說話時,聲帶振動,使空氣一起振動,并繼續帶動更遠處的空氣振動,形成聲波。聲波傳進你同學的耳朵里,使鼓膜振動,他就聽到了你說的話。

空氣是最常見的聲音傳播介質,此外,你在水里憋氣時、趴在課桌上時也能聽到聲音,因為液體和固體也能傳播聲音。而太空是真空環境,氣體、液體和固體三者都沒有,因此無法傳播聲音。

黑洞打噴嚏

但是,太空并不是完全的真空。星系團中含有大量氣體,將成百上千的星系包裹其中,為聲音傳播創造了機會。天文學家聽見,在距地球2.5 億光年遠的英仙座星系團的中心,一顆超大質量黑洞正在“打噴嚏”。

黑洞是由衰亡的恒星坍縮而成的神秘天體,它憑借巨大的引力吞噬靠近自己的一切。但黑洞吸東西的同時也會像打噴嚏一樣,噴出等離子體,這些等離子體形成沖擊波,在星系團的氣體中激起漣漪——這和聲音傳播的過程非常相似。通過觀測星系團氣體的運動,人們真的捕捉到了宇宙中的聲波。

聽見超低音

人類無法直接聽見這些宇宙聲波,因為它們的音調實在是太低了。于是,天文學家對聲波信號進行了處理,把它們的頻率放大到原來的144千萬億~288千萬億倍,最終變成了一種陰森怪異的嚎叫。

用耳朵認識宇宙

除了英仙座星系團黑洞以外,天文學家還對其他天體進行了“可聽化處理”,將電磁波轉換成了聲波。星星化為音符,氣體與塵埃變成伴奏,這是不是讓你對宇宙有了全新的認知呢?

銀河系中心

這段聲音像在描繪溪流,清脆的琴聲和鈴聲來自可見光、X射線與紅外線,音量越高,代表該區域的電磁波信號越強。

創生之柱

鷹狀星云的中心有著由塵埃和氣體卷須組成的巨型結構,被人們稱為“創生之柱”,它變成聲音后聽起來像一架UFO從頭頂駛過。

錢德拉深場南部

這是錢德拉X射線天文臺拍到的地球南半球的部分天空,天文學家稱其為“錢德拉深場南部”。圖中各種顏色的點組成了躍動的音符,它們不是星星,而是黑洞和星系;X射線中,波長較長的部分被轉換為低音,波長較短的部分被轉換為高音。

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