Симфония вселенной: Как звучат «голоса» далеких звезд
Несмотря на то, что долгие годы существовало убеждение, что в вакууме звуковые волны не могу передаваться, ученым удалось преобразовать электромагнитные волны в звуковые. Это позволило людям услышать настоящий космический оркестр.
«Человеческое ухо воспринимает звуковые сигналы в диапазоне от 10 Гц, в то время, как на Солнце эти колебания составляют 1000 Гц. Если композитор- авангардист попытается спектр этих колебаний акустических преобразовать в музыкальные, он должен будет просто увеличить частоту каждой гармоники в 1000 раз. Тогда получится настоящее звучание космоса», — рассказывает зав. отдела института астрономии РАН Николай Чугай.
Голос вселенной научились записывать только в 1964-м году. Сейчас с помощью электронно-вычислительной техники у нас есть уникальная возможность услышать эту музыку.
«Во время прослушивания радиостанций на коротких волнах люди довольно часто наблюдали плавающие высокочастотные сигналы типа свистов, завываний, это, оказывается, звуки, которые порождаются в нашей земной магнитосфере. Связаны они с теми возбуждениями, которые приходят от Солнца в виде сгустков плазмы, которые ударяют о наше земное магнитное поле, возбуждают эти колебания. Так они трансформируются в радиоприемниках в такие странные звуки», — говорит Николай Чугай.
Ученые выяснили: не только, Земля, а все планеты Солнечной системы производят электромагнитные волны. И, если их преобразовать в звуковые, можно услышать мелодии различных небесных тел. У каждой планеты есть своя уникальная «песня». Объясняют этот факт ученые величиной, быстротой вращения и удаленностью от Солнца. Например, Сатурн, наиболее далекая планета от Солнца, дает самый низкий звук.
Совсем недавно ученым удалось сделать просто невероятное открытие. Оказывается, когда наша вселенная только зародилась, она звучала, и звуки эти можно было слышать. Другими словами, если бы в то время космонавт вышел на орбиту, то он услышал невероятный космический оркестр.
Дело в том, что в ранней Вселенной не было вакуума. Она была заполнена газом, в котором могли распространяться звуковые волны.
«Реликтовое излучение, которое мы видим, может содержать какие-то неоднородности, они действительно обнаруживаются, правда, очень-очень слабые, на пределе чувствительности. Но по этим неоднородностям, можно попытаться восстановить картину изначальной Вселенной и попытаться определить, какие звуки этой Вселенной ранее могли бы существовать», — утверждает ведущий научный сотрудник Физического института имени Лебедева Сергей Богачев.
По мере того, как Вселенная расширялась, менялись и звуковые волны, то есть в разное время она звучала по-разному.
«Таким образом, некоторые события астрономии, сложные для понимания человека, как события ранней Вселенной и т.д., удается преобразовать в простые картины звуков, шумов, которые мы можем послушать и вообразить себе, как будто мы слышим раннюю Вселенную, слышим голос далекой галактики», — говорит Сергей Богачев.
Исследования о том, как «поют» планеты, имеет большую значимость для астрофизиков. Так как возможно записывать звуки далеких звезд, которые не видно даже в телескопы. Эти записи позволят изучать строение небесных тел.
Подобный метод называется звездной сейсмологией. Правда, многие ученые пока считают ее слишком сложной — все равно, что пытаться определить форму музыкального инструмента по звуку.
«Действительно считается, что в излучении звезд можно выловить звуковые сигналы, которые помогут определить внутренне строение звезд. В определенном смысле это можно назвать звуками звезд. Но важно понимать, что это некие колебания, которые чем-то похожи на звуки», — рассказал Сергей Богачев.
Оказывается, поют не только планеты и звезды. В 2002 году астрофизики обнаружили в созвездии Персея поющую черную дыру. И она излучает только одну ноту – си бемоль. Эта нота длится уже 2,5 миллиарда лет и звучит настолько низко, что что человеческое ухо услышать это «пение» пока не может.
Смотрите полную версию сюжета в программе «Территория заблуждений» сегодня в 20:00 на РЕН ТВ.
Источник
Что такое звезда и как мы видим звёзды
Как известно, ночное небо усыпано миллиардами светящихся точек — звёздами. Это поистине захватывающее и прекрасное зрелище. Но давайте разберёмся, что такое звезда.
В астрономии понятие звезда означает гигантский космический шарообразный объект, который формируется преимущественно из водорода и гелия в газо-пылевой среде под воздействием гравитационного сжатия.
Стоит отметить, что звезды находятся в состоянии равновесия, которое удерживается силой личной гравитации, а также внутренним давлением. По данным учёных, внутри них происходят или происходили реакции термоядерного синтеза. То есть при огромной температуре водород превращается в гелий. В результате чего и выделяется энергия, которая объясняет почему светят звезды.
Конечно, температура звезды неоднородна. Например, на поверхности она измеряется тысячами, а внутренняя часть (центр) миллионами кельвинов.
Между прочим, именно в звездах содержится большая часть светящегося вещества всей Вселенной . Вероятно, поэтому их называют главными космическими объектами.
Проще говоря, звезды — это светящиеся раскаленные газовые шары, содержащие в себе водород и гелий.
Как мы видим звезды
Хотя звезды на небе выглядят как маленькие точки, они имеют внушительные размеры и массу. Такой визуальный эффект мы получаем из-за расстояния между ними и нашей планетой. Причем с Земли видны не все светила, а лишь их небольшая часть. Одни из них можно увидеть невооружённым глазом, другие же только с помощью специальных приборов (телескопов) .
Между прочим все видимые с нашей планеты звёзды располагаются в местной группе галактик . К сожалению, остальные просто невозможно разглядеть.
Как оказалось, невооружённым глазом на небе различимы по 3 тысячи звёзд в полушарии. Так как у нас их два, то получается с Земли видны примерно 6 тысяч светил.
Самой известной звездой, безусловно, является наше Солнце.
Звездное небо привлекало и манило человека с древних времён . Действительно, невозможно не заметить такое великолепие.
На самом деле, во Вселенной более миллиарда миллиардов звёзд. Наверное, никогда не получится сосчитать их все. Потому как одни звезды рождаются, а другие умирают. Итак, беспрерывно.
Взаимодействие звезд во Вселенной
Стоит отметить, что светила участвуют в формировании звездных систем и галактик . Правда, для этого они взаимодействуют с другими космическими объектами. Например, звездные системы, как правило, могут содержать как минимум одну планету или луну, астероиды, кометы, пыль и др.
А вот галактика — это гигантская звездная система, содержащая миллиарды звезд, их скопления, газ и пыль, а также темную материю и планеты. Таким образом, она еще более масштабная и по составу, и соответственно, по взаимодействию между своими составляющими. Более того, галактик во Вселенной очень много. Значит звездных тел больше в миллиарды раз. Можно сказать, бесконечное множество.
Вероятно, законы Вселенной поддерживают некий баланс или она продолжает расширяться. Хотя также возможно, что космических тел становится больше и в будущем они просто сольются. Ведь в космосе слияние или поглощение между объектами происходило и происходит даже сейчас.
Я не пишу стихов и не люблю их. Да и к чему слова, когда на небе звезды?Виктор Пелевин. Чапаев и Пустота
Бесспорно, красоту нашей Вселенной не передать словами. Притом мы можем наблюдать лишь часть внеземного пространства. Но сияющее ночное небо притягивает человека испокон веков. Ну как можно не любоваться бездонной мглой со множеством мерцающих звездочек? Они призывно светят, намекая на тайны и загадки, которые скрыты в космосе, на то, что нам недосягаемо и недоступно. Но, безусловно, возбуждает желание узнать и изведать эти таинственные просторы. Иногда, напротив, наблюдение за звездами действует успокаивающее, давая понять, что мы не одни во Вселенной .
Источник
Симфония 13 миллиардов лет: звуки Солнечной системы и далеких звезд
«Музыка» космоса — известный метод исследований, при котором различные космические объекты подвергают «озвучке». Космос наполнен электромагнитными (и не только) волнами самых разных частот: рентгеновское и гамма- излучение, ультрафиолет, видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны. Некоторые волны мы можем усилить и перевести в звуковые сигналы.
Преобразовывать космическое излучение в звуковые волны можно для двух целей:
- сбора информации в повторяющихся паттернах звука и поиск закономерности, т.е. получение определенного набора данных для исследований;
- получения эстетическое удовольствие.
Ученые постоянно выкладывают сборники космической «музыки» (не приходится сетовать на редкий выход новых «альбомов»), поэтому каждый может составить собственную картотеку звуков вселенной, заняться научными поисками, сделать ремикс. Или просто послушать концерт в исполнении Марса.
«Дыхание» вселенной
Гравитационные волны, зарегистрированные недавно обсерваторией LIGO, преобразовали в звуковые. Колебания частоты звука соответствует колебанию частоты гравитационных волн.
Ученым Института теоретической физики Ватерлоо так понравился этот звук, что на его основе они записали блюз.
Шум из далекого космоса
Так называемые быстрые радиовсплески (FRB) — это единичные радиоимпульсы длительностью несколько миллисекунд неизвестной природы, регистрируемые радиотелескопами по всему миру. Типичная энергия всплесков, по оценкам, эквивалентна выбросу в космическое пространство энергии, испускаемой Солнцем в течение нескольких десятков тысяч лет.
Впервые и абсолютно случайно быстрый радиовсплеск был обнаружен в феврале 2007 года. Потребовалось 10 лет исследований, чтобы установить источник импульсов, который находится в карликовой галактике в 3 млрд световых лет от Земли. Однако что именно вызывает всплески длинных волн в конце электромагнитного спектра, остается предметом дискуссий.
Как «звучат» все планеты Солнечной системы
Как распространяется звук на поверхности наших ближайших соседей? Да, у Меркурия нет атмосферы, и на его поверхности было бы очень тихо. Тем не менее можно услышать вибрации, если прижать ухо к земле. Напротив, у Венеры очень плотная атмосфера из углекислого газа и азота. Звуковые волны могут ощущаться приглушенными, потому что они проходят через нечто более плотное, чем воздух, но менее плотное, чем вода.
На Марсе очень тихо, а вот Юпитер, вероятно, является одной из самых громких планет в солнечной системе — у газового гиганта много облачных слоев, поэтому любой шум создаст много отскоков. Теоретически один звук будет иметь многочисленные эхо-сигналы. Эти и другие звуки можно послушать в ролике выше.
Звуки Красной планеты
Подробнее о Марсе. Ролик записан в период с января 2004 года по апрель 2015 года и демонстрирует путь в 42,2 километра.
Микрофон Opportunity использовался на приборе, предназначенном для измерения химического состава горных пород и почвы путем их испарения по технологии лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии. Лазер «выстреливает» в мишень, которая «взрывается» в виде плазмы и создает очень резкую волну давления, акустический сигнал которой пропорционален массе разрушаемого образца. Использование микрофона для настройки, калибровки и фокусировки лазера помогает улучшить работу инструмента, но в то же время позволяет записать множество новых звуков с поверхности Красной планеты.
Лебединая песнь Cassini
Аппарат Cassini, который скоро пожертвует собой ради науки, записал звуки ударов сотен кольцевых частиц в секунду, которые испарялись в электрически возбужденный газ.
Звуки грозы на Сатурне
Cassini также отправляет ученым звуки, передающие хаотичное движение глубоко в атмосфере под облаками Сатурна.
Оркестр TRAPPIST-1
Канадские астрофизики озвучили движение экзопланет в системе TRAPPIST-1. Орбиты планет этой системы лежат близко к центральной звезде — так, год на шестой планете длится чуть больше 12 дней. Орбиты небесных тел известны лишь с некоторой точностью, известно, что периоды планет соотносятся попарно почти как целые числа — резонансы. Например, резонанс 2:3 означает, что на три оборота одной планеты приходится в точности два оборота другой планеты.
Астрофизик Мэтт Руссо визуализировал и создал аудиозапись резонансов. Когда экзопланета совершает транзит перед звездой, играет нота, частота которой связана с периодом обращения небесного тела. Когда две планеты сближаются — звучит удар в барабан. Кроме того, в записи используются данные об изменениях в яркости звезды.
«Кошачье» мурлыканье кометы Чурюмова-Герасименко
Ученые Европейского космического агентства использовали свой корабль «Розетта», чтобы записать звук, издаваемый кометой Чурюмова-Герасименко вследствии колебания магнитного поля. Чтобы мы могли услышать этот звук, его частота была увеличена примерно в 10 000 раз.
Космические сонаты
Озвученная версия одного из самых мощных взрывов во вселенной — гамма-всплеска GRB 080916C. Воспроизводимые ноты представляют собой соответствие гамма-лучам, полученным космическим телескопом Fermi Gamma-ray Space Telescope.
Это видео является компиляцией 241 сверхновых J1 типа Ia, появившихся в результате взрывов белых карликов. Каждой сверхновой была назначена нота, которая игралась по следующим правилам:
- громкость ноты — расстояние до сверхновой, причем более отдаленная сверхновая становилась тише и слабее;
- протяженность — определялась параметрами светимости сверхновой;
- инструмент, на котором играли ноту — сверхновые, расположенные в крупных галактиках, игрались на контрабасе, в то время как сверхновые, находящиеся в менее крупных галактиках, игрались на рояле.
Солнечный хорал
Вы слышите запись, сделанную в период с 1998 по 2010 гг. спектрометром на борту космического корабля Advanced Composition Explorer NASA, замерявшего скорость солнечного ветра. В общей сложности 88 840 сэмплов, собранных за 12-летний период, были сжаты для создания двух секунд аудио (файл был зациклен). 27-дневный солнечный период вращения звучит как шум с частотой около 68,5 Гц.
Последний аккорд сегодня сыграют ученые Бирмингемского университета, представившие аудиозаписи звучания древнейших звезд Млечного Пути, на основе данных, собранных космическим телескопом «Кеплер». Астрономы измерили акустические колебания нескольких древних звезд в скоплении M4 и на их основе воссоздали звуки.
Источник