หลุมดำมีเสียงอย่างไร?

หลุมดำที่อยู่ใจกลางกระจุกกาแล็กซีเพอร์เซอุสมีความเกี่ยวข้องกับเสียงมาตั้งแต่ปี 2003 เนื่องจากนักดาราศาสตร์ของนาซาค้นพบว่าคลื่นความดันจากหลุมดำทำให้เกิดระลอกคลื่นในก๊าซร้อนของกระจุกกาแล็กซีนี้ เสียงที่บันทึกได้สามารถแปลงเป็นโน้ตดนตรีได้ ซึ่งมนุษย์เราไม่สามารถได้ยินเพราะมันต่ำกว่าโน้ตกลาง C ถึง 57 อ็อกเทฟ แต่ตอนนี้ เสียงใหม่ได้เพิ่มโน้ตดนตรีเข้าไปในบันทึกมากขึ้นเสียงของหลุมดำเป็นสิ่งที่ดึงดูดความสนใจของวงการวิทยาศาสตร์มาโดยตลอด

ดังนั้น เราจะบอกคุณในเชิงลึกว่าหลุมดำมีหน้าตาเป็นอย่างไรและค้นพบได้อย่างไร

หลุมดำมีเสียงอย่างไร?

ในบางแง่ การตรวจจับคลื่นเสียงนี้แตกต่างจากการตรวจจับคลื่นเสียงใดๆ ก่อนหน้านี้ เพราะเป็นการนำคลื่นเสียงจริงที่พบในข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์จันทราของนาซา กลับมาใช้ใหม่ ตั้งแต่เด็ก เราได้รับการสอนมาเสมอว่าไม่มีเสียงในอวกาศ นี่เป็นเพราะว่าอวกาศส่วนใหญ่เป็นสุญญากาศ ดังนั้นจึงไม่มีตัวกลางให้คลื่นเสียงแพร่กระจายได้

อย่างไรก็ตาม กระจุกกาแล็กซีประกอบด้วยก๊าซจำนวนมหาศาลที่ล้อมรอบกาแล็กซีหลายร้อยหรือหลายพันแห่ง ในลักษณะนี้ พวกมันจึงสร้างสื่อกลางให้คลื่นเสียงเดินทางผ่านได้ ในการแปลงกลุ่มดาวเพอร์เซอุสเป็นเสียงแบบใหม่นี้ คลื่นเสียงที่นักดาราศาสตร์ระบุไว้ก่อนหน้านี้ถูกแยกออกมาและรับฟังเป็นครั้งแรก คลื่นเสียงถูกดึงออกมาในทิศทางรัศมี นั่นคือ ออกจากศูนย์กลาง จากนั้นสัญญาณจะถูกสังเคราะห์ใหม่ให้อยู่ในช่วงการได้ยินของมนุษย์ โดยเพิ่มระดับเสียงจริงขึ้น 57 และ 58 อ็อกเทฟ

เสียงดังกล่าวถูกได้ยิน 144 ล้านล้านครั้ง และสูงกว่าความถี่ดั้งเดิม 288 ล้านล้านเท่า การสแกนนั้นคล้ายคลึงกับการสแกนเรดาร์รอบรูปภาพ โดยทำให้คุณได้ยินคลื่นที่แผ่ออกมาจากทิศทางต่างๆ สำหรับผู้ที่สนใจหลุมดำ การสำรวจว่าหลุมดำก่อตัวขึ้นได้อย่างไรและมีหลุมดำประเภทต่างๆ อยู่ในกาแล็กซีของเราอาจเป็นเรื่องน่าสนใจ

เสียงมากขึ้นในหลุมดำอื่น

นอกเหนือจากกระจุกกาแล็กซีเพอร์เซอุสแล้ว ยังมีการสร้างเสียงบรรยายใหม่ของหลุมดำที่มีชื่อเสียงอีกแห่งหนึ่งกำลังดำเนินการอยู่หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์ทำการวิจัยมานานหลายทศวรรษ หลุมดำเมสซิเยร์ 87 ก็ได้รับความนิยมอย่างมากในวงการวิทยาศาสตร์ หลังจากโครงการกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ (Event Horizon Telescope) ได้เผยแพร่ภาพหลุมดำนี้เป็นครั้งแรกในปี 2019

บริเวณที่สว่างกว่าทางด้านซ้ายของภาพคือจุดที่มีหลุมดำ โครงสร้างในมุมขวาบนนั้นเป็นเจ็ทที่เกิดจากหลุมดำ เป็นที่น่ากล่าวถึงว่าเจ็ทเกิดขึ้นจากสสารที่ตกลงบนหลุมดำ กระบวนการนี้เป็นหนึ่งในคุณลักษณะที่น่าสนใจที่ได้รับการศึกษาเมื่อวิเคราะห์พฤติกรรมของหลุมดำมวลยิ่งยวด

การแปลงภาพเป็นเสียงจะสแกนภาพในสามระดับจากซ้ายไปขวา แล้ว "เสียงประสานเชิงพื้นที่" นี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? คลื่นวิทยุถูกกำหนดให้เป็นโทนเสียงต่ำสุดข้อมูลทางแสงถูกกำหนดให้เป็นโทนเสียงกลาง และรังสีเอ็กซ์ (ที่ตรวจจับได้โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา) ถูกกำหนดให้เป็นโทนเสียงสูงสุด

ส่วนที่สว่างที่สุดของภาพจะสัมพันธ์กับบริเวณที่มีเสียงดังที่สุดของการทำโซนิฟิเคชั่น นั่นคือสิ่งที่นักดาราศาสตร์ค้นพบหลุมดำมวลดวงอาทิตย์จำนวน 6.500 พันล้านดวงที่ถูกจับโดยกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์

พวกเขาจับเสียงได้อย่างไร?

แม้ว่ามนุษย์จะไม่มีประสาทการได้ยินที่พัฒนาอย่างสูง แต่เทคโนโลยีการแปลงคลื่นเสียงเป็นข้อมูลดิจิทัลที่นักวิทยาศาสตร์คิดค้นขึ้น ช่วยให้คลื่นเสียงที่บันทึกไว้เหล่านี้สามารถสังเคราะห์ใหม่ได้ภายในช่วงความถี่ที่หูมนุษย์สามารถได้ยิน ในระดับความถี่ที่สูงกว่าความถี่จริงถึง 57 และ 58 อ็อกเทฟ ซึ่งหมายความว่าจะได้ยินเสียงดังกว่าความถี่ดั้งเดิมถึง 144 และ 288 ล้านล้านเท่า หรือคิดเป็นหนึ่งพันล้านล้านล้านเท่า

แม้ว่านี่จะไม่ใช่ครั้งแรกที่มีการแปลงข้อมูลเป็นเสียง แต่ครั้งนี้เป็นการตรวจสอบคลื่นเสียงจริงที่บันทึกโดย CXC สิ่งสำคัญคือต้องเน้นย้ำว่าดาราศาสตร์กำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว เพราะเมื่อสามปีที่แล้ว มีการเผยแพร่ ภาพจริงของหลุมดำที่มีขนาดใหญ่กว่าระบบสุริยะถึงแปดเท่า หากคุณต้องการเรียนรู้ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเพิ่มเติม คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับหลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีของเราได้

ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าสัตว์ประหลาดและความน่าสะพรึงกลัวที่ดาวเคราะห์และกาแลคซี่ทั้งหมดไม่เคยต้องการที่จะพบเจอ

ปฏิกิริยาของชุมชนต่อการค้นพบ

ความเข้าใจผิดที่แพร่หลายว่าไม่มีเสียงในอวกาศนั้น มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าอวกาศส่วนใหญ่เป็นสุญญากาศซึ่งไม่มีตัวกลางให้คลื่นเสียงแพร่กระจายได้ แต่กระจุกกาแล็กซีประกอบด้วยก๊าซจำนวนมหาศาลที่สามารถห่อหุ้มกาแล็กซีได้หลายร้อยหรือหลายพันกาแล็กซี ทำให้มีตัวกลางให้คลื่นเสียงเดินทางผ่านได้

เราสามารถได้ยินเสียงเหล่านี้ได้เนื่องจาก NASA ใช้เครื่องสร้างเสียงที่ประมวลผลข้อมูลทางดาราศาสตร์ที่หูของมนุษย์สามารถรับรู้ได้ หลุมดำมีแรงดึงดูดมหาศาลจนไม่สามารถมองเห็นแสงได้ NASA ไม่ได้ให้รายละเอียดมากนักเกี่ยวกับสิ่งที่ค้นพบในหลุมดำ แต่เมื่อเสียงดังกล่าวถูกเปิดเผย อินเทอร์เน็ตก็เต็มไปด้วยความคิดเห็นที่ระบุว่าเสียงนั้นเป็น "เสียงผี" หรือ "สิ่งมีชีวิตหลายล้านรูปแบบ"

จากความคิดเห็นกว่า 10.000 รายการที่ NASA โพสต์ลงในเครือข่ายสังคมออนไลน์ มีทั้งที่บอกว่า " เป็นสิ่งที่สวยงามที่สุดเท่าที่เคยได้ยินมา" และที่บอกว่า "หนีไปจากโลกเถอะ" หรือ "นี่คือเสียงแห่งความสยองขวัญในจักรวาล "

ที่นี่เราปล่อยให้คุณด้วยเสียงของหลุมดำ: