Ouça os sons estranhos de um buraco negro cantando

Como parte de um esforço para “sonificar” o cosmos, os pesquisadores converteram as ondas de pressão de um buraco negro em algo audível.

De Dennis Overbye do New York Times

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

Em 2003, astrofísicos que operavam o Observatório de Raios-X Chandra, da NASA, detectaram um padrão de ondulações no brilho de raios-X de um aglomerado gigante de galáxias na constelação de Perseu. Eram ondas de pressão — isto é, ondas sonoras — com 30.000 anos-luz de diâmetro e irradiando para fora através do gás fino e ultraquente que permeia os aglomerados de galáxias. Eles foram causados ​​por explosões periódicas de um buraco negro supermassivo no centro do aglomerado, que fica a 250 milhões de anos-luz de distância e contém milhares de galáxias.

Com um período de oscilação de 10 milhões de anos, as ondas sonoras eram acusticamente equivalentes a um si bemol 57 oitavas abaixo do dó médio, um tom que o buraco negro aparentemente mantém nos últimos dois bilhões de anos. 

Os astrônomos suspeitam que essas ondas atuem como um freio na formação de estrelas, mantendo o gás no aglomerado muito quente para se condensar em novas estrelas.

Os astrônomos do Chandra recentemente “sonificaram” essas ondulações, acelerando os sinais para 57 ou 58 oitavas acima de seu tom original, aumentando sua frequência quatrilhões 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 emite gemidos e estrondos misteriosos que lembram a este ouvinte os 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” ou “ouvir os sons do Universo”, a NASA também lançou sons gerados de forma semelhante dos nós brilhantes em um jato de energia disparado de um buraco negro gigante no centro da gigantesca galáxia 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, astrofísica do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, como parte de um esforço para usar ecos de luz de explosões de raios-X para mapear o ambiente em torno de buracos negros, assim como os morcegos usam. som para pegar mosquitos.

Tudo isso é uma consequência da “Black Hole Week”, uma extravagância anual de mídia social da NASA, de 2 a 6 de maio. O que acontece esta semana fornece um prelúdio para grandes notícias em 12 de maio, quando pesquisadores do Event Horizon Telescope, que em 2019 produziram a primeira imagem de um buraco negro, anunciarão seus últimos resultados.

Buracos negros, conforme decretado pela teoria geral da relatividade de Einstein, são objetos com 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, supõem os teóricos, ela seria acelerada a velocidades próximas da luz pelo campo gravitacional do buraco e aquecida, girando, a milhões de graus. Isso desencadearia flashes de raios-X, geraria ondas de choque interestelar e espremer jatos de alta energia e partículas pelo espaço como pasta de dente de um tubo.

Em um cenário comum, um buraco negro existe em um sistema binário com uma estrela e rouba material dele, que se acumula em um disco denso e brilhante – um donut visível da destruição — que produz esporadicamente explosões 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, buscou ecos ou reflexos dessas explosões de raios-X. O atraso de tempo entre as explosões originais de raios-X e seus ecos e distorções causadas por sua proximidade com a estranha gravidade dos buracos negros ofereceu uma visão sobre a evolução dessas explosões violentas.

Enquanto isso, a Dra. Kara tem trabalhado 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 percorrem todo o buraco negro, gerando uma mudança reveladora em seus comprimentos de onda antes de serem refletidos.

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

https://www.youtube.com/watch?v=iIeIag2Ji8k

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