@ 2022.05.06 , 11:51

数据声音化 今年NASA的黑洞周 将播放黑洞发出的嘶吼声

从 2003 年我们就知道,英仙座星系团中心的黑洞在发出低沉的嘶吼。这是因为天文学家发现,黑洞发出的压力波会在星团的热气体中引起涟漪,而那可以转化为人类无法听到的音符,低于中央C 约 57 个8度。关于黑洞的声音化——即将天文数据转化为声音——将在今年美国宇航局的黑洞周上发布。

在某些方面,黑洞的声音化不同于以往的任何其他技术,它重新审视了在美国宇航局钱德拉 X 射线天文台的数据中发现的声波信号。

太空中没有声音传播的误解源于这样一个事实,即大部分空间本质上是真空,没有提供声波传播的介质。另一方面,星系团拥有大量的气体,将数百甚至数千个星系包裹在其中,为声波传播提供了媒介。

在英仙座的声音化处理中,天文学家提取出先前确定的声波,并转为人类可以听见的频率。声波是在径向方向上提取的,即从中心向外。然后将信号重新合成到人类听觉范围内,方法是将它们向上 57 和 58 个8度音阶,使其比真实音高高出 58 倍。另一种说法是,它们的声音比原始频率高出 14.4 亿亿倍和 28.8 亿亿倍。

除了英仙座星系团,另一项黑洞的声化结果也将发布。科学家们研究了数十年之久的梅西耶 87 (M87) 中的黑洞在 2019 年事件视界望远镜 (EHT) 项目首次发布后,成了天体物理学家眼中的明星。

它的声化不包含 EHT 数据,而是着眼于来自其他望远镜的数据,这些望远镜——钱德拉的 X 射线、美国宇航局哈勃太空望远镜的光学光和智利阿塔卡马大毫米阵列的无线电波——几乎同时在更广泛的范围内观测到M87。

声音化处理由钱德拉 X 射线中心 (CXC) 领导,并作为美国宇航局研究宇宙 (UoL) 计划的一部分,并得到美国宇航局哈勃太空望远镜/戈达德太空飞行中心的额外支持。该合作由可视化科学家 Kimberly Arcand (CXC)、天体物理学家 Matt Russo 和音乐家 Andrew Santaguida(均为 SYSTEMS Sound 项目)推动。美国宇航局的马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划。史密森尼天体物理天文台的钱德拉 X 射线中心控制着马萨诸塞州剑桥的科学和马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作。

https://phys.org/news/2022-05-black-hole-sonifications-remix.html

celk评论道

一个八度对应2倍,58个八度是2^58 = 2.88e17 = 288 quadrillion,一个quadrillion是1e15 = 1e3 * 1e4 * 1e8 = 1000万亿,一个trillion才是万亿,288 quadrillion应该是28.8亿亿

另外文章所讲的声音是声音但也不是真的声音,虽然是提了一嘴星级介质气体能传导声音,但文章所举的英仙座星系团中心黑洞和M87中心黑洞其实是图像的可听化。英仙座星系团中心黑洞那个还算科学一点,从图片中心往外取一个方向上的径向切片,这个一维方向上的亮度变化确实反映了压力波往这个方向上传递形成的气体疏密分布,就像一根管子内的声波驻波会形成空气密度的强弱变化那样,只不过我怀疑他将亮度曲线翻译成频谱的这个转换公式可能是有点随便来的。至于M87中心黑洞那个就更乱来了,竟然是从图片的最左边一列开始往右扫描至最右边一列,无论中间每一列切片的亮度数据是怎样翻译成频谱数据,这都和黑洞往外的星际介质压力波是没有关系的。

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