Пение вселенной: от «органа» большого взрыва до «сабвуфера» черной дыры
Со школьной скамьи мы знаем, что космос нем, так как воздуха там практически нет, а соответственно, звуковые волны там распространяться не могут. Кроме того, общеизвестно, что практически все космические объекты являются источниками электромагнитных волн (рентгеновских волн, гама-излучения, видимого света, инфракрасного излучения, ультрафиолета, радиоволн). Не редко частоты волн, генерируемых небесными телами, находятся в пределах слышимого спектра.
К сожалению, наши уши не могут воспринимать электромагнитные волны, но, если преобразовать их в звук, мы услышим нечто необычное, порой пугающее, и по моему субъективному мнению, завораживающее. Эти звуки с легкой руки журналистов были названы музыкой планет, звёзд, черных дыр. Большинство из них — свидетельства явлений галактического и вселенского масштаба.
«Пение» звёзд и планет принимает самые разнообразные формы: от многочастотных шумов до своеобразных ритмичных композиций. Всё это очень близко к аналоговой электронной музыке, например, экспериментальные композиции группы Bad Sector. Некоторые «голоса» небесных тел, например, Юпитера, очень напомнили мне звуки синтезатора АНС, который активно использовали Артемьев и Шнитке. В этом посте я опишу наиболее впечатлившие меня звуки окружающей нас, совсем не безмолвной вселенной, расскажу кое-что о том, как они появились и как были обнаружены.
«Органный» рокот юной вселенной
Первым звуком нашей вселенной принято считать так называемое звуковое послесвечение большого взрыва. Это волны, дошедшие до нас через 13 миллиардов лет. Через 380 000 лет после большого взрыва появилось свечение газов, открытое в 60-е годы прошлого столетия и названное «космическое микроволновое фоновое излучение»(КМФИ) или «реликтовое излучение».
По словам доктора астрономии, профессора Марка Вайттла (Mark Whittle) из университета Вирджинии, карта КМФИ, отражающая состояние вселенной в младенческом возрасте, является «отпечатком первородного крика новорождённого космоса». Как подчеркивает ученый, изменения цвета на спутниковой карте свечения говорят об изменении температуры, а те в свою очередь свидетельствуют об изменении плотности и давления в облаке газов. Волны давления — это по сути и есть звуковые волны.
Астрономы сравнивают КМФИ с космическим органом, в котором колоссальные потоки газов и энергии двигались по «трубам» из черной материи.
Дошедшие до нас, эти волны звучат так:
Космические метрономы и drum`n`base
Одним из интереснейших космических явлений являются звуки пульсаров, которые можно сравнить с метрономами и драм-машинами. Согласно принятых в астрофизике и астрономии представлений, пульсары — это вращающиеся нейтронные звёзды, которые образуются после взрыва массивных звёзд. Пульсары обладают магнитным полем, наклонённым к оси их вращения. В связи с этой особенностью, излучение, приходящее на землю, модулируется. Из полюсов пульсара исходит 2 потока излучения. От скорости вращения зависит частота ритма, создаваемая этими потоками.
В качестве примеров привожу ритмы пульсаров млечного пути:
Рёв солнечного колокола
Звуки нашего Солнца едва ли соответствуют представлениям земных обывателей о «тёплом, добром» солнышке. Низкочастотный гул, ревущие, булькающие и гудящие «импровизации» светила появляются в результате процесса конвекции, когда газы поднимаются и опускаются на поверхности звезды, создавая таким образом волны давления.
По утверждению Алекса Филиппенко, астронома из калифорнийского университета, наше Солнце создаёт 10 миллионов тонов единовременно. Количество тонов солнечной «симфонии», обнаруживается благодаря солнечным спутникам (STEREO, SOHO и др.), которые замеряют число выпуклостей от волн давления на поверхности звезды.
Звуки Солнца, записанные NASA:
«Пение» солнечных бурь
Не менее интересным явлением, на мой взгляд, являются магнитные (солнечные) бури. Звук, преобразованный и записанный во время этих явлений, не однороден. Мощные потоки мегаионизированных частиц плазмы порождают нетипичные для других явлений волны (звуки), которые фиксируются солнечными спутниками.
В качестве примера такого явления можно привести бурю, которая обрушилась на планеты солнечной системы в марте 2012-го года:
Леденящий кровь хор Юпитера
В результате влияния солнечного ветра, внутри магнитного поля Юпитера, генерируются волны, которые впервые записал аппарат NASA Вояджер-1, который 5 марта 1979 года достиг Юпитера.
Аналогичные звуки были записаны в текущем году аппаратом Juno 4, который 3 июля 2016-го года вошёл в магнитное поле крупнейшей планеты солнечной системы.
Многие из тех, кто сталкивался со звуками этой планеты, говорят о том, что их они пугают. Как я уже отмечал в начале статьи, мне необычные звуки Юпитера напомнили звучание советского аналогового синтезатора АНС и фрагменты некоторых произведений Шнитке, написанных на нём.
Вселенский рекорд «сабвуфера» черной дыры в галактике Персей А
На расстоянии 250 миллионов световых лет от Земли находится скопление из нескольких тысяч галактик, названное «скоплением Персея». В центре скопления расположена галактика «Персей А» с огромной черной дырой, которая является активным галактическим ядром. Галактическое ядро периодически выбрасывает в окружающее пространство колоссальное количество энергии. Такие энергетические «импульсы» черной дыры по сути представляют собой волны давления.
Волны Персея были обнаружены космическим телескопом «Чандра», который засёк рентгеновское излучение и смог определить его источник в 2003-м году. Фактически, если попытаться воспроизвести ноту, которая соответствует частоте волнам Персея, то мы её не услышим, так как она находится далеко за пределами нашего восприятия. Частота, на которой звучит нота — одно колебание в 10 млн лет. По расчетам ученых из NASA и американского планетарного общества — эта нота на 57 октав ниже ноты «до» первой октавы фортепьяно, т.е. в миллиарды раз ниже частоты, которую способен воспринимать человек. Сабвуфер Персея издаёт самый низкий звук во вселенной из всех известных человеку.
Полагаю, что тем, кому интересны звуки космоса, будут полезны эти ссылки:
» soundcloud.com/nasa
» spacesounds.com
