Ruimte is nie 'n homogene niks nie. Tussen verskeie voorwerpe is daar wolke van gas en stof. Hulle is die oorblyfsels van supernova-ontploffings en die plek vir stervorming. In sommige gebiede is hierdie interstellêre gas dig genoeg om klankgolwe voort te plant, maar hulle is nie vatbaar vir menslike gehoor nie.
Is daar klank in die ruimte?
Wanneer 'n voorwerp beweeg - of dit nou die vibrasie van 'n kitaarsnaar of 'n ontploffende vuurwerk is - beïnvloed dit nabygeleë lugmolekules, asof dit hulle stoot. Hierdie molekules bots in hul bure, en dié, op hul beurt, in die volgende. Beweging versprei deur die lug soos 'n golf. Wanneer dit die oor bereik, ervaar die persoon dit as klank.
Wanneer 'n klankgolf deur lug beweeg, wissel sy druk op en af soos seewater in 'n storm. Die tyd tussen hierdie vibrasies word die frekwensie van klank genoem en word in hertz gemeet (1 Hz is een ossillasie per sekonde). Die afstand tussen die hoogste drukpieke word die golflengte genoem.
Klank kan net voortplant in 'n medium waarin die golflengte nie meer as is niegemiddelde afstand tussen deeltjies. Fisici noem hierdie "voorwaardelik vrye pad" - die gemiddelde afstand wat 'n molekule aflê nadat dit met een gebots het en voor interaksie met die volgende. Dus, 'n digte medium kan kortgolflengte klanke oordra en omgekeerd.
Langgolfklanke het frekwensies wat die oor as lae toon waarneem. In 'n gas met 'n gemiddelde vrye pad groter as 17 m (20 Hz), sal die klankgolwe te lae frekwensie wees om deur mense waargeneem te word. Hulle word infraklanke genoem. As daar vreemdelinge was met ore wat baie lae note kan hoor, sou hulle verseker weet of klanke in die buitenste ruimte gehoor kan word.
Black Hole Song
Ongeveer 220 miljoen ligjare weg, in die middel van 'n groep van duisende sterrestelsels, neurie 'n supermassiewe swart gat die laagste noot wat die heelal nog ooit gehoor het. 57 oktawe onder middel C, wat ongeveer 'n miljoen miljard keer dieper as menslike gehoor is.
Die diepste klank wat mense kan hoor, het 'n siklus van ongeveer een vibrasie elke 1/20ste van 'n sekonde. 'n Swart gat in die sterrebeeld Perseus het 'n siklus van ongeveer een ossillasie elke 10 miljoen jaar.
Dit het aan die lig gekom in 2003, toe NASA se Chandra-ruimteteleskoop iets ontdek het in die gas wat die Perseus-groepering vul: gekonsentreerde ringe van lig en donker, soos rimpelings in 'n dam. Astrofisici sê dat dit spore is van ongelooflike lae-frekwensie klankgolwe. helderder -dit is die toppe van die golwe waar die druk op die gas die grootste is. Die donkerder ringe is depressies waar die druk laer is.
Klank wat jy kan sien
Warm, gemagnetiseerde gas dwarrel om 'n swart gat, soos water wat om 'n drein dwarrel. Soos dit beweeg, skep dit 'n kragtige elektromagnetiese veld. Sterk genoeg om gas naby die rand van 'n swart gat te versnel tot byna die spoed van lig, om dit in groot sarsies te verander wat relativistiese strale genoem word. Hulle dwing die gas om sywaarts te draai op sy pad, en hierdie effek veroorsaak onheilspellende geluide uit die ruimte.
Hulle reis deur die Perseus-groepering honderdduisende ligjare vanaf hul bron, maar klank kan net reis solank daar genoeg gas is om dit te dra. Dit stop dus by die rand van die gaswolk wat die Perseus-sterrestelselswerm vul. Dit beteken dat dit onmoontlik is om sy klank op Aarde te hoor. Jy kan net die effek op die gaswolk sien. Dit lyk soos om deur die ruimte na 'n klankdigte kamera te kyk.
Vreemde planeet
Ons planeet laat 'n diep kreun elke keer as sy kors beweeg. Dan is daar geen twyfel of klanke in die ruimte voortplant nie.’n Aardbewing kan vibrasies in die atmosfeer skep met’n frekwensie van een tot vyf Hz. As dit sterk genoeg is, kan dit subsoniese golwe deur die atmosfeer na die buitenste ruimte stuur.
Natuurlik is daar geen duidelike grens waar die aarde se atmosfeer eindig en die ruimte begin nie. Die lug word net geleidelik dunner tot uiteindelikverdwyn heeltemal. Van 80 tot 550 kilometer bo die aarde se oppervlak is die gemiddelde vrye pad van 'n molekule ongeveer 'n kilometer. Dit beteken dat die lug op hierdie hoogte ongeveer 59 keer dunner is as wat dit moontlik sou wees om klank te hoor. Dit kan net lang infrasoniese golwe dra.
Toe 'n aardbewing van 9.0 die noordoostelike kus van Japan in Maart 2011 geruk het, het seismograwe regoor die wêreld sy golwe aangeteken wat deur die Aarde beweeg, en die vibrasies het lae-frekwensievibrasies in die atmosfeer veroorsaak. Hierdie vibrasies het al die pad gereis tot waar die Europese Ruimte-agentskap se Gravity Field en die stilstaande Ocean Circulation Explorer (GOCE)-satelliet Aarde se swaartekrag in 'n lae wentelbaan tot 270 kilometer bo die oppervlak vergelyk. En die satelliet kon hierdie klankgolwe opneem.
GOCE het baie sensitiewe versnellingsmeters aan boord wat die ioonstuwer beheer. Dit help om die satelliet in 'n stabiele wentelbaan te hou. Op 11 Maart 2011 het GOCE se versnellingsmeters 'n vertikale verskuiwing in die baie dun atmosfeer rondom die satelliet opgespoor, sowel as golwende verskuiwings in lugdruk, soos klankgolwe van 'n aardbewing voortplant. Die satelliet se stuwers het die afset reggestel en die data gestoor, wat iets soos 'n aardbewing infraklank opname geword het.
Hierdie inskrywing is in die satellietdata geklassifiseer totdat 'n span wetenskaplikes onder leiding van Rafael F. Garcia hierdie dokument vrygestel het.
Die eerste klank inheelal
As dit moontlik was om terug te gaan in tyd, na omtrent die eerste 760 000 jaar ná die Oerknal, sou mens kon uitvind of daar klank in die ruimte is. Op daardie tydstip was die heelal so dig dat klankgolwe vrylik kon beweeg.
Ongeveer dieselfde tyd het die eerste fotone as lig deur die ruimte begin reis. Daarna het alles uiteindelik genoeg afgekoel vir subatomiese deeltjies om in atome te kondenseer. Voordat die afkoeling plaasgevind het, was die heelal gevul met gelaaide deeltjies – protone en elektrone – wat fotone geabsorbeer of verstrooi het, die deeltjies waaruit lig bestaan.
Vandag bereik dit die Aarde as 'n dowwe gloed van die mikrogolfagtergrond, net sigbaar vir baie sensitiewe radioteleskope. Fisici noem hierdie oorblyfsel bestraling. Dit is die oudste lig in die heelal. Dit beantwoord die vraag of daar klank in die ruimte is. Die CMB bevat 'n opname van die oudste musiek in die heelal.
Lig om te help
Hoe help lig ons om te weet of daar klank in die ruimte is? Klankgolwe beweeg deur lug (of interstellêre gas) as drukskommelings. Wanneer die gas saamgepers word, word dit warmer. Op 'n kosmiese skaal is hierdie verskynsel so intens dat sterre vorm. En wanneer die gas uitsit, koel dit af. Klankgolwe wat deur die vroeë heelal voortgeplant het, het geringe drukskommelings in die gasagtige omgewing veroorsaak, wat op hul beurt subtiele temperatuurskommelings in die kosmiese mikrogolfagtergrond weerspieël het.
Gebruik temperatuurveranderinge, fisikaUniversiteit van Washington John Kramer het daarin geslaag om hierdie onheilspellende klanke uit die ruimte te herstel - die musiek van die uitdyende heelal. Hy het die frekwensie met 1026 keer vermenigvuldig sodat menslike ore hom kon hoor.
Dus niemand hoor regtig die geskreeu in die ruimte nie, maar daar sal klankgolwe wees wat deur wolke van interstellêre gas beweeg of in die verskeurde strale van die aarde se buitenste atmosfeer.
