Наш Всесвіт, що сповнений таємничих туманностей, планет, які обертаються, та чорних дір, здається безмежною симфонією. Проте, якщо заплющити очі та прислухатися, чи почуємо ми щось у цьому космічному просторі? Чи пролунає там ледь чутний шепіт, чи глибоке гудіння? Насправді, подорожуючи у відкритий космос, ви навряд чи почуєте бодай щось. Існує неспростовна істина: «Ніхто не почує, як ви кричите в космосі», – пояснює Кімберлі Арканд, науковиця-візуалізаторка з рентгенівської обсерваторії Чандра, що належить NASA. За її словами, «природа космосу є, по суті, безмовною».
Таємниця космічної тиші
Ця тиша пояснюється тим, як людський організм розуміє та обробляє звук. Кріс Імпі, професор астрономії Університету Аризони, пояснює, що «звук — це хвиля стиснення». Це означає, що коли звук поширюється в повітрі, він фактично є енергією, яка розповсюджується через середовище, де молекули газу рухаються і вдаряються одна об одну. Ці вібрації вловлюються нашими вухами, а наш мозок потім перетворює їх на звук.
Без газового середовища, без речовини, що може передавати ці вібрації, звуку не існує. Молекули просто не стикаються між собою, і енергія не має змоги поширюватися. Космос є переважно вакуумом, тобто він містить надзвичайно мало молекул. Наприклад, у просторі між галактиками в середньому менше одного атома на кубічний метр, що робить повітря в космосі в мільярд мільярдів разів менш щільним, ніж те, яким ми дихаємо. Це означає, що навіть якби у віддалених галактиках, за межами нашого Чумацького Шляху, існували шуми, ми б їх не почули, оскільки звук не може подолати вакуум, щоб дістатися до нашої галактики.
Однак це не означає, що космос абсолютно позбавлений звуку. Існують місця, як-от атмосфери інших планет або області поблизу горизонтів подій чорних дір, де достатньо молекул для передачі вібрацій. Проте, оскільки щільність цих середовищ сильно відрізняється від атмосфери Землі, ці звуки зазвичай не можуть бути виявлені людським вухом.
Приміром, дослідники виявили, що надмасивні чорні діри у скупченні Персея «відригують» газ. Це створює хвилі тиску – схожі на звукові хвилі, як пояснює Арканд. Завдяки знімкам газових молекул, що розходяться у просторі, науковці розрахували величину тиску, що передається під час цих «відрижок», аби зрозуміти, як би вони звучали. Їхній аналіз, опублікований у 2003 році в науковому виданні «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society», визначає тон цих «звуків» як низький сі-бемоль. «Це приблизно на 57 октав нижче середнього до, – зазначає Арканд. – Отже, це дійсно дуже низький звук, на багато октав нижче того, що людина може коли-небудь почути».
Астрономи також записували звуки на Марсі, оскільки деякі марсоходи обладнані акустичними детекторами. Ці прилади можуть вловлювати звук вітру на Червоній планеті. Проте через надзвичайно розріджену атмосферу Марса частота звуку також дуже низька і виходить за межі нашого слухового діапазону.
Озвучення Всесвіту: Соніфікація даних
Нещодавно деякі вчені почали перетворювати ці ледь чутні космічні звуки на гудіння, яке ми можемо чути. Ця практика, за якої дослідники уявляють, як може звучати космос, перетворюючи ці дані, називається соніфікацією. Багато науковців, які працюють у галузі соніфікації, мають музичну освіту. Вони використовують свої знання, щоб переосмислити астрономічні дані у щось, що люди можуть сприймати на слух, залишаючись при цьому вірними контексту даних.
«Працюючи над даними скупчення Персея, ми прагнули залишатися якомога ближче до наукової реальності цього сі-бемоля та ідеї про те, як надмасивна чорна діра „відригує“ у весь цей гарячий газ», — розповідає Арканд. У результаті вона та її колеги отримали надмасивну чорну діру, яка звучить як «гарчаща та відригуюча сутність».
Соніфікація даних NASA залучила зовсім нову аудиторію до космічної науки, адже космос часто здається чимось далеким та абстрактним, тоді як звук з’єднує людей із Всесвітом, оскільки він пов’язаний з емоціями та пам’яттю. Це виявилося особливо корисним для людей із порушеннями зору, які тепер дізнаються нове про космос завдяки соніфікованим даним, як свідчить дослідження 2024 року, опубліковане в журналі «Frontiers of Communication».
І все ж у космосі ще багато звуків, які потрібно знайти. Імпі зазначає, що Венера має дуже щільну атмосферу, тому її вітри можуть звучати зовсім інакше, ніж вітри на Землі чи Марсі – хоча приземлити інструмент на розпечену планету було б дуже складно. NASA також постійно випускає нові соніфікації, перетворюючи свої рентгенівські дані з далеких галактик на гудіння, бурмотіння та поп-звуки.
«У Всесвіті відбувається тиха симфонія, — підсумовує Арканд. — То чому б не спробувати її розшифрувати, щоб ми могли перекласти її та послухати самі?»
Довідкова інформація:
- NASA’s Chandra X-ray Observatory (Рентгенівська обсерваторія Чандра NASA): Це космічний телескоп, що спостерігає за Всесвітом у рентгенівському діапазоні. Запущений у 1999 році, є однією з чотирьох “Великих обсерваторій” NASA. Його дані використовуються для вивчення чорних дір, квазарів, зіркових спалахів та інших високоенергетичних явищ.
- Кімберлі Арканд: Провідна фахівчиня з візуалізації даних для рентгенівської обсерваторії Чандра NASA. Її робота полягає у перетворенні складних астрономічних даних на доступні та зрозумілі зображення та звуки.
- Кріс Імпі: Визначний професор астрономії в Університеті Аризони, відомий своїми дослідженнями в галузі космології, астрофізики та викладання астрономії.
- Чумацький Шлях: Галактика, в якій розташована наша Сонячна система. Це спіральна галактика з перемичкою, що містить від 100 до 400 мільярдів зірок. Вона є частиною Місцевої групи галактик.
- Чорні діри: Області простору-часу, де гравітація настільки сильна, що ніщо, навіть світло, не може її покинути. Вони утворюються з колапсуючих зірок або можуть бути надмасивними в центрах галактик. “Обрій подій” чорної діри — це межа, за якою повернення неможливе.
- Марс: Четверта планета від Сонця, відома як “Червона планета” через свій червонуватий відтінок, спричинений оксидами заліза на поверхні. Його атмосфера дуже розріджена, переважно складається з вуглекислого газу.
- Венера: Друга планета від Сонця, відома своєю надзвичайно щільною і токсичною атмосферою, що складається переважно з вуглекислого газу, та високою температурою поверхні (до 475 °C) через парниковий ефект. На Венері панують сильні вітри та спостерігається інтенсивна вулканічна активність.
