Bạn không thể nghe thấy tiếng lỗ đen trong không gian, nhưng có vẻ như bạn có thể nghe thấy nó hát.

Năm 2003, các nhà vật lý thiên văn làm việc với Đài quan sát tia X Chandra của NASA Phát hiện kiểu gợn sóng trong tia X chói lóa Cụm thiên hà khổng lồ trong chòm sao Perseus. Chúng là sóng áp suất – tức là sóng âm thanh – trải dài 30.000 năm ánh sáng và bức xạ ra bên ngoài qua lớp khí siêu nóng, mỏng lấp đầy các cụm thiên hà. Chúng được gây ra bởi các vụ nổ định kỳ từ một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của cụm sao, cách chúng ta 250 triệu năm ánh sáng và chứa hàng nghìn thiên hà.

Với chu kỳ dao động là 10 triệu năm, các sóng âm tương đương với âm thanh bằng phẳng B-57 ở phía dưới trung bình C, một giai điệu mà lỗ đen dường như đã duy trì trong hai tỷ năm qua. Các nhà thiên văn học tin rằng những sóng này hoạt động như một lực hãm đối với sự hình thành sao, làm cho khí trong cụm quá nóng để ngưng tụ thành những ngôi sao mới.

Các nhà thiên văn học ở Chandra gần đây đã “tạo âm thanh” cho những gợn sóng này bằng cách tăng tốc tín hiệu lên 57 hoặc 58 quãng tám so với âm gốc của chúng, tăng tần số của chúng lên bốn lần để tai người có thể nghe được. Kết quả là, phần còn lại của chúng ta có thể nghe thấy tiếng còi báo động giữa các thiên hà.

Thông qua những chiếc loa vũ trụ mới này, lỗ đen Perseus Làm cho nó lạ lùng để gừ gừ Điều này khiến người nghe liên tưởng đến âm sắc chói lọi ám chỉ một tín hiệu radio lạ mà Jodie Foster nghe được qua tai nghe Trong bộ phim khoa học viễn tưởng “Liên hệ.”

Là một phần của dự án đang thực hiện nhằm “tạo âm thanh” cho vũ trụ, NASA cũng đã cho ra mắt một thế hệ tương tự Các nút thắt phát sáng phát ra một tia năng lượng Bắn ra từ một lỗ đen khổng lồ ở trung tâm của thiên hà khổng lồ được gọi là M87. Những âm thanh này truyền đến chúng ta trong suốt 53,5 triệu năm ánh sáng như một chuỗi nốt nhạc hùng vĩ của dàn nhạc.

Một dự án siêu âm khác được thực hiện bởi một nhóm do Irene Kara, một nhà vật lý thiên văn tại MIT, thực hiện như một phần của nỗ lực sử dụng tiếng vọng ánh sáng từ các vụ nổ tia X để lập bản đồ môi trường xung quanh các lỗ đen, giống như sử dụng dơi. Âm thanh bắt muỗi.

Tất cả là thành quả của “Tuần lễ Hố đen”, sự hoành tráng trên phương tiện truyền thông xã hội hàng năm của NASA, từ ngày 2 đến ngày 6 tháng 5. Tuần này cũng cung cấp phần giới thiệu về tin tức quan trọng vào ngày 12 tháng 5, khi các nhà nghiên cứu sử dụng Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện, được sản xuất vào năm 2019. Hình ảnh đầu tiên của một lỗ đenđể thông báo kết quả mới nhất của họ.

Lỗ đen, theo thuyết tương đối rộng của Einstein, là những vật thể có lực hấp dẫn mạnh đến mức không thứ gì, kể cả ánh sáng, chứ chưa nói đến âm thanh, có thể thoát ra. Trớ trêu thay, chúng cũng có thể là những thứ sáng nhất trong vũ trụ. Các nhà lý thuyết tin rằng trước khi bất kỳ loại vật chất nào biến mất vĩnh viễn trong lỗ đen, nó sẽ được gia tốc tới tốc độ gần ánh sáng bởi trường hấp dẫn của lỗ, nóng lên và quay đến hàng triệu độ. Điều này sẽ giải phóng các tia chớp X, tạo ra sóng xung kích giữa các vì sao và nén các tia và hạt năng lượng cao xuyên qua không gian giống như kem đánh răng từ một cái ống.

Trong một kịch bản phổ biến, một lỗ đen tồn tại trong một hệ nhị phân với một ngôi sao và đánh cắp vật chất từ ​​đó, vật chất này tích tụ trong một đĩa sáng, dày đặc – một cái bánh rán có thể nhìn thấy được – liên tục tạo ra các vụ nổ tia X.

Sử dụng dữ liệu từ một công cụ của NASA có tên là Máy khám phá thành phần nội thất sao neutron – NICER – một nhóm do Jinji Wang, một sinh viên tốt nghiệp tại MIT dẫn đầu, đã tìm kiếm tiếng vang hoặc phản xạ của các vụ nổ tia X này. Khoảng thời gian trễ giữa các vụ nổ tia X ban đầu và độ vang và biến dạng của chúng gây ra bởi sự gần nhau về lực hấp dẫn kỳ lạ của các lỗ đen đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự tiến hóa của những vụ bùng phát dữ dội này.

Trong khi đó, Tiến sĩ Kara đã làm việc với các chuyên gia giáo dục và âm nhạc để chuyển đổi phản xạ tia X thành âm thanh có thể nghe được. Cô cho biết, trong một số mô phỏng của quá trình này, các tia sáng quay quanh lỗ đen, gây ra sự thay đổi rõ rệt về bước sóng của chúng trước khi bị phản xạ.

“Tôi chỉ thích rằng chúng ta có thể ‘nghe thấy’ thuyết tương đối rộng trong mô phỏng này,” Tiến sĩ Kara nói trong một email.

Hãy tận hưởng trái tim của bạn, Pink Floyd.