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来自黑洞的喷嚏声

2023-01-09牧濑

大科技·百科新说 2022年9期
关键词:星系团天文学家黑洞

牧濑

这是什么声音?像狂风穿过寂静的山谷,像恐怖电影里鬼魂在游荡,让人听了毛骨悚然。但你肯定想不到,这个声音并不属于地球,它是一颗超级黑洞的“喷嚏”声。

在太空中,没人能听到你的尖叫

太空战机呼啸穿梭,激光武器发出尖鸣,被击中的战舰发出巨大的爆炸声……在《星球大战》等科幻电影中,经常会出现这样的太空大战。但科学爱好者马上就能发现问题:太空中是听不到声音的!

这是因为声音的传播需要介质。当你说话时,声带振动,使空气一起振动,并继续带动更远处的空气振动,形成声波。声波传进你同学的耳朵里,使鼓膜振动,他就听到了你说的话。

空气是最常见的声音传播介质,此外,你在水里憋气时、趴在课桌上时也能听到声音,因为液体和固体也能传播声音。而太空是真空环境,气体、液体和固体三者都没有,因此无法传播声音。

黑洞打喷嚏

但是,太空并不是完全的真空。星系团中含有大量气体,将成百上千的星系包裹其中,为声音传播创造了机会。天文学家听见,在距地球2.5 亿光年远的英仙座星系团的中心,一颗超大质量黑洞正在“打喷嚏”。

黑洞是由衰亡的恒星坍缩而成的神秘天体,它凭借巨大的引力吞噬靠近自己的一切。但黑洞吸东西的同时也会像打喷嚏一样,喷出等离子体,这些等离子体形成冲击波,在星系团的气体中激起涟漪——这和声音传播的过程非常相似。通过观测星系团气体的运动,人们真的捕捉到了宇宙中的声波。

听见超低音

人类无法直接听见这些宇宙声波,因为它们的音调实在是太低了。于是,天文学家对声波信号进行了处理,把它們的频率放大到原来的144千万亿~288千万亿倍,最终变成了一种阴森怪异的嚎叫。

用耳朵认识宇宙

除了英仙座星系团黑洞以外,天文学家还对其他天体进行了“可听化处理”,将电磁波转换成了声波。星星化为音符,气体与尘埃变成伴奏,这是不是让你对宇宙有了全新的认知呢?

银河系中心

这段声音像在描绘溪流,清脆的琴声和铃声来自可见光、X射线与红外线,音量越高,代表该区域的电磁波信号越强。

创生之柱

鹰状星云的中心有着由尘埃和气体卷须组成的巨型结构,被人们称为“创生之柱”,它变成声音后听起来像一架UFO从头顶驶过。

钱德拉深场南部

这是钱德拉X射线天文台拍到的地球南半球的部分天空,天文学家称其为“钱德拉深场南部”。图中各种颜色的点组成了跃动的音符,它们不是星星,而是黑洞和星系;X射线中,波长较长的部分被转换为低音,波长较短的部分被转换为高音。

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