Ouça os sons estranhos de um buraco negro cantando

No espaço, você não pode ouvir um grito de buraco negro, mas aparentemente você pode ouvi-lo cantar.

Em 2003, astrofísicos colaboraram com o observatório de raios-X Chandra da NASA descobriu um padrão de onda em raios-X de um enorme aglomerado de galáxias na constelação de Perseu. Eram ondas de pressão – isto é, ondas sonoras – com 30.000 anos-luz de diâmetro, irradiando para fora através do gás fino e ultra-quente que flui através dos aglomerados de galáxias. Eles foram causados ​​por explosões periódicas de um buraco negro supermassivo no centro do aglomerado, a 250 milhões de anos-luz de distância e contendo milhares de galáxias.

Com um período de oscilação de 10 milhões de anos, as ondas sonoras correspondiam acusticamente a um B 57 oitavas abaixo do dó médio, um tom que o buraco negro parece ter mantido por dois bilhões de anos. Os astrônomos suspeitam que essas ondas retardam a formação de estrelas e mantêm o gás no aglomerado quente demais para se condensar em novas estrelas.

Os astrônomos do Chandra recentemente “sonificaram” essas ondas, acelerando os sinais para 57 ou 58 oitavas acima de seu tom original e aumentando sua frequência em um trilhão de vezes para torná-los audíveis ao ouvido humano. Como resultado, o resto de nós agora pode ouvir as sereias intergalácticas cantando.

Através desses novos fones de ouvido cósmicos o buraco negro de Perseu faz gemidos e rosnados estranhos lembrando este ouvinte dos tons galopantes que marcam um sinal de rádio alienígena que Jodie Foster ouve através de fones de ouvido no filme de ficção científica Contato.

Como parte de um projeto em andamento para “sonificar” o universo, a NASA também lançou outros gerados de forma semelhante Som de nós brilhantes em um feixe de energia Disparando de um buraco negro gigante no centro da galáxia massiva conhecida como M87. Esses sons nos alcançam por 53,5 milhões de anos-luz como uma sucessão imponente de tons orquestrais.

Outro projeto de sonificação foi realizado por um grupo liderado por Erin Kara, uma astrofísica do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, como parte de um esforço para usar ecos de luz de flashes de raios X para mapear o ambiente em torno de buracos negros, assim como os morcegos. pegar mosquitos.

Tudo isso é resultado da “Black Hole Week”, a extravagância anual de mídia social da NASA que acontece de 2 a 6 de maio. Por acaso, esta semana fornece um prelúdio para grandes novidades em 12 de maio, quando os pesquisadores usarão o Event Horizon Telescope, que produziu em 2019 a primeira imagem de um buraco negropara anunciar seus últimos resultados.

De acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, os buracos negros são objetos com uma gravidade tão forte que nada, nem mesmo a luz, muito menos o som, pode escapar. Paradoxalmente, eles também podem ser as coisas mais brilhantes do universo. Antes que qualquer tipo de matéria desapareça para sempre em um buraco negro, sugerem os teóricos, ela seria acelerada pelo campo gravitacional do buraco até quase a velocidade da luz e aquecida a milhões de graus. Isso desencadearia flashes de raios-X, criaria ondas de choque interestelar e forçaria jatos e partículas de alta energia através do espaço como pasta de dente de um tubo.

Em um cenário comum, um buraco negro existe em um sistema binário de uma única estrela e rouba material dele, aglomerando-se em um disco denso e brilhante – um donut visível da destruição – que produz esporádicos erupções de raios-X.

Usando dados de um instrumento da NASA chamado Neutron Star Interior Composition Explorer – NICER – um grupo liderado por Jingyi Wang, um estudante de pós-graduação do MIT, procurou ecos, ou reflexões, desses raios-X. O intervalo de tempo entre os raios-X originais e seus ecos e distorções, causados ​​por sua proximidade com a gravidade do buraco negro, forneceu informações sobre a evolução dessas explosões violentas.

Enquanto isso, o dr. Kara trabalhou com especialistas em educação e música para converter os reflexos de raios-X em som audível. Em algumas simulações desse processo, ela disse, os flashes giram completamente ao redor do buraco negro, criando uma mudança reveladora em seus comprimentos de onda antes de serem refletidos.

“Adoro que possamos ‘ouvir’ a relatividade geral nessas simulações”, disse o Dr. Kara em um e-mail.

Coma seu coração, Pink Floyd.