Ascolta gli strani suoni del buco nero che canta

Non puoi sentire il buco nero urlare nello spazio, ma sembra che tu possa sentirlo cantare.

Nel 2003 gli astrofisici hanno lavorato con l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA Rilevamento di un pattern di increspature nell’abbagliamento dei raggi X Ammasso di galassie giganti nella costellazione del Perseo. Erano onde di pressione – cioè onde sonore – che si estendevano per 30.000 anni luce e si irradiavano verso l’esterno attraverso il gas sottile e surriscaldato che riempie gli ammassi di galassie. Sono stati causati da esplosioni periodiche da un buco nero supermassiccio al centro dell’ammasso, che si trova a 250 milioni di anni luce e contiene migliaia di galassie.

Con un periodo di oscillazione di 10 milioni di anni, le onde sonore erano acusticamente equivalenti a un si bemolle 57 ottave sotto il do centrale, un tono che il buco nero ha apparentemente mantenuto negli ultimi due miliardi di anni. Gli astronomi ritengono che queste onde agiscano da freno alla formazione stellare, rendendo il gas nell’ammasso troppo caldo per condensarsi in nuove stelle.

Gli astronomi Chandra hanno recentemente “sonicato” queste increspature accelerando i segnali a 57 o 58 ottave sopra i loro toni originali, aumentando la loro frequenza quattro volte per renderli udibili dall’orecchio umano. Di conseguenza, il resto di noi ora può sentire le sirene intergalattiche.

Attraverso questi nuovi altoparlanti cosmici, il buco nero di Perseo Rende strano fare le fusa Questo ha ricordato all’ascoltatore i toni galumping che si riferiscono a uno strano segnale radio che Jodie Foster sente attraverso le cuffie Nel film di fantascienza “Contact”.

Un altro progetto di sonicazione è stato intrapreso da un gruppo guidato da Irene Kara, un’astrofisica del MIT, come parte di uno sforzo per utilizzare gli echi di luce dei lampi di raggi X per mappare l’ambiente intorno ai buchi neri, proprio come usare i pipistrelli. Suono per catturare le zanzare.

È tutto il frutto della “Black Hole Week”, l’annuale stravaganza sui social media della NASA, dal 2 al 6 maggio. Questa settimana fornisce anche un’introduzione a importanti novità del 12 maggio, quando i ricercatori hanno utilizzato l’Event Horizon Telescope, prodotto nel 2019. La prima immagine di un buco neroper annunciare i loro ultimi risultati.

I buchi neri, secondo la teoria della relatività generale di Einstein, sono oggetti con un’attrazione gravitazionale così forte che nulla, nemmeno la luce, per non parlare del suono, può sfuggire. Ironia della sorte, possono anche essere le cose più luminose dell’universo. Prima che qualsiasi tipo di materia scompaia per sempre in un buco nero, credono i teorici, sarà accelerato a velocità prossime alla luce dal campo gravitazionale del buco, riscaldandosi e ruotando di milioni di gradi. Questo rilascerà lampi di raggi X, genererà onde d’urto interstellari e comprimerà getti e particelle ad alta energia attraverso lo spazio proprio come il dentifricio da un tubo.

In uno scenario comune, un buco nero esiste in un sistema binario con una stella e ne sottrae materiale, che si accumula in un disco denso e luminoso – una ciambella visibile della morte – producendo a intermittenza lampi di raggi X.

Utilizzando i dati di uno strumento della NASA chiamato Neutron Star Interior Composition Explorer – NICER – un gruppo guidato da Jinji Wang, uno studente laureato al MIT, ha cercato echi, o riflessi, di questi lampi di raggi X. Il ritardo temporale tra i lampi di raggi X originali e il loro riverbero e le distorsioni causate dalla strana vicinanza gravitazionale dei buchi neri hanno fornito informazioni sull’evoluzione di queste violente esplosioni.

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Nel frattempo, il dottor Kara ha lavorato con esperti di istruzione e musica per convertire i riflessi dei raggi X in suoni udibili. In alcune simulazioni di questo processo, ha detto, i lampi orbitano attorno al buco nero, provocando un netto spostamento delle loro lunghezze d’onda prima di essere riflessi.

“Adoro il fatto che possiamo ‘sentire’ la relatività generale in questa simulazione”, ha detto la dott.ssa Kara in una e-mail.

Mangia il tuo cuore, Pink Floyd.

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