Симфония 13 миллиардов лет: звуки Солнечной системы и далеких звезд
«Музыка» космоса — известный метод исследований, при котором различные космические объекты подвергают «озвучке». Космос наполнен электромагнитными (и не только) волнами самых разных частот: рентгеновское и гамма- излучение, ультрафиолет, видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны. Некоторые волны мы можем усилить и перевести в звуковые сигналы.
Преобразовывать космическое излучение в звуковые волны можно для двух целей:
- сбора информации в повторяющихся паттернах звука и поиск закономерности, т.е. получение определенного набора данных для исследований;
- получения эстетическое удовольствие.
Ученые постоянно выкладывают сборники космической «музыки» (не приходится сетовать на редкий выход новых «альбомов»), поэтому каждый может составить собственную картотеку звуков вселенной, заняться научными поисками, сделать ремикс. Или просто послушать концерт в исполнении Марса.
«Дыхание» вселенной
Гравитационные волны, зарегистрированные недавно обсерваторией LIGO, преобразовали в звуковые. Колебания частоты звука соответствует колебанию частоты гравитационных волн.
Ученым Института теоретической физики Ватерлоо так понравился этот звук, что на его основе они записали блюз.
Шум из далекого космоса
Так называемые быстрые радиовсплески (FRB) — это единичные радиоимпульсы длительностью несколько миллисекунд неизвестной природы, регистрируемые радиотелескопами по всему миру. Типичная энергия всплесков, по оценкам, эквивалентна выбросу в космическое пространство энергии, испускаемой Солнцем в течение нескольких десятков тысяч лет.
Впервые и абсолютно случайно быстрый радиовсплеск был обнаружен в феврале 2007 года. Потребовалось 10 лет исследований, чтобы установить источник импульсов, который находится в карликовой галактике в 3 млрд световых лет от Земли. Однако что именно вызывает всплески длинных волн в конце электромагнитного спектра, остается предметом дискуссий.
Как «звучат» все планеты Солнечной системы
Как распространяется звук на поверхности наших ближайших соседей? Да, у Меркурия нет атмосферы, и на его поверхности было бы очень тихо. Тем не менее можно услышать вибрации, если прижать ухо к земле. Напротив, у Венеры очень плотная атмосфера из углекислого газа и азота. Звуковые волны могут ощущаться приглушенными, потому что они проходят через нечто более плотное, чем воздух, но менее плотное, чем вода.
На Марсе очень тихо, а вот Юпитер, вероятно, является одной из самых громких планет в солнечной системе — у газового гиганта много облачных слоев, поэтому любой шум создаст много отскоков. Теоретически один звук будет иметь многочисленные эхо-сигналы. Эти и другие звуки можно послушать в ролике выше.
Звуки Красной планеты
Подробнее о Марсе. Ролик записан в период с января 2004 года по апрель 2015 года и демонстрирует путь в 42,2 километра.
Микрофон Opportunity использовался на приборе, предназначенном для измерения химического состава горных пород и почвы путем их испарения по технологии лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии. Лазер «выстреливает» в мишень, которая «взрывается» в виде плазмы и создает очень резкую волну давления, акустический сигнал которой пропорционален массе разрушаемого образца. Использование микрофона для настройки, калибровки и фокусировки лазера помогает улучшить работу инструмента, но в то же время позволяет записать множество новых звуков с поверхности Красной планеты.
Лебединая песнь Cassini
Аппарат Cassini, который скоро пожертвует собой ради науки, записал звуки ударов сотен кольцевых частиц в секунду, которые испарялись в электрически возбужденный газ.
Звуки грозы на Сатурне
Cassini также отправляет ученым звуки, передающие хаотичное движение глубоко в атмосфере под облаками Сатурна.
Оркестр TRAPPIST-1
Канадские астрофизики озвучили движение экзопланет в системе TRAPPIST-1. Орбиты планет этой системы лежат близко к центральной звезде — так, год на шестой планете длится чуть больше 12 дней. Орбиты небесных тел известны лишь с некоторой точностью, известно, что периоды планет соотносятся попарно почти как целые числа — резонансы. Например, резонанс 2:3 означает, что на три оборота одной планеты приходится в точности два оборота другой планеты.
Астрофизик Мэтт Руссо визуализировал и создал аудиозапись резонансов. Когда экзопланета совершает транзит перед звездой, играет нота, частота которой связана с периодом обращения небесного тела. Когда две планеты сближаются — звучит удар в барабан. Кроме того, в записи используются данные об изменениях в яркости звезды.
«Кошачье» мурлыканье кометы Чурюмова-Герасименко
Ученые Европейского космического агентства использовали свой корабль «Розетта», чтобы записать звук, издаваемый кометой Чурюмова-Герасименко вследствии колебания магнитного поля. Чтобы мы могли услышать этот звук, его частота была увеличена примерно в 10 000 раз.
Космические сонаты
Озвученная версия одного из самых мощных взрывов во вселенной — гамма-всплеска GRB 080916C. Воспроизводимые ноты представляют собой соответствие гамма-лучам, полученным космическим телескопом Fermi Gamma-ray Space Telescope.
Это видео является компиляцией 241 сверхновых J1 типа Ia, появившихся в результате взрывов белых карликов. Каждой сверхновой была назначена нота, которая игралась по следующим правилам:
- громкость ноты — расстояние до сверхновой, причем более отдаленная сверхновая становилась тише и слабее;
- протяженность — определялась параметрами светимости сверхновой;
- инструмент, на котором играли ноту — сверхновые, расположенные в крупных галактиках, игрались на контрабасе, в то время как сверхновые, находящиеся в менее крупных галактиках, игрались на рояле.
Солнечный хорал
Вы слышите запись, сделанную в период с 1998 по 2010 гг. спектрометром на борту космического корабля Advanced Composition Explorer NASA, замерявшего скорость солнечного ветра. В общей сложности 88 840 сэмплов, собранных за 12-летний период, были сжаты для создания двух секунд аудио (файл был зациклен). 27-дневный солнечный период вращения звучит как шум с частотой около 68,5 Гц.
Последний аккорд сегодня сыграют ученые Бирмингемского университета, представившие аудиозаписи звучания древнейших звезд Млечного Пути, на основе данных, собранных космическим телескопом «Кеплер». Астрономы измерили акустические колебания нескольких древних звезд в скоплении M4 и на их основе воссоздали звуки.
