С момента запуска космического телескопа «Джеймс Уэбб» научное сообщество и энтузиасты регулярно получают потрясающие изображения далёких туманностей и галактик. Однако важно понимать, что эти визуализации — не фотографии в привычном смысле, а результат сложной обработки данных, собранных в невидимых для человеческого глаза диапазонах электромагнитного спектра. Подобный подход вызывает вопросы о соответствии этих образов физической реальности, но аналогичные методы применяются и для работы со звуком в космосе.
Космический телескоп Джеймса Уэбба перед планетарной туманностью NGC 3132
Почему в космосе нет звука в привычном понимании?
Из школьного курса физики известно, что звуковые волны требуют для распространения материальной среды, такой как воздух или вода. В космическом вакууме, который является практически пустым пространством, нет частиц, способных передавать механические колебания. Поэтому фраза «в космосе никто не услышит ваш крик» — научный факт. Однако это не означает, что во Вселенной полностью отсутствуют акустические явления.
Настоящие звуки других миров
Там, где существует атмосфера, возможен и звук. Учёным уже удалось записать его на небесных телах, обладающих газовыми оболочками. Например, микрофоны марсоходов «Чжучжун» и «Perseverance» зафиксировали шум марсианского ветра, звук посадки и даже гул лопастей вертолёта «Ingenuity». Эти записи являются подлинными, хотя и звучат непривычно из-за разрежённой и холодной атмосферы Красной планеты.
Селфи марсохода Perseverance с винтокрылом Ingenuity
Как услышать неслышимое?
Человеческое ухо воспринимает лишь узкий диапазон частот от 20 до 20 000 Гц. Однако космос наполнен акустическими колебаниями, частота которых выходит за эти границы, особенно в инфразвуковой области. Чтобы «услышать» их, учёные используют специальные инструменты, такие как сейсмометры, а затем с помощью обработки данных (например, повышения тона на несколько октав) преобразуют эти сигналы в слышимый диапазон. Этот процесс аналогичен тому, как данные с телескопов переводятся в видимое изображение.
Так, посадочный модуль «InSight», оснащённый высокочувствительным сейсмометром, регистрировал звуковые волны от марсотрясений и падений метеороидов. После обработки этих данных исследователи смогли представить публике звук вхождения метеороида в атмосферу Марса и последующий удар о поверхность.
Обратите внимание: Главное в космосе на 2021 год.
Исследовательский посадочный модуль с сейсмометром InSight на поверхности Марса (рисунок)
Звуки из глубин Вселенной
Подобные методы позволяют «озвучить» и гораздо более удалённые объекты. В 2003 году астрономы обнаружили, что гигантская черная дыра в скоплении Персея (в 230 миллионах световых лет от нас) создаёт рябь в окружающем газе, которая является акустическими волнами. В 2022 году эти данные были обработаны, и теперь мы можем услышать леденящий душу низкочастотный гул, усиленный на 57 октав, который меняется по мере «движения» гипотетического микрофона вокруг черной дыры.
Скопление Персея из космической рентгеновской обсерватории Чандра
Наука или искусство?
Некоторые космические «звуки» могут вводить в заблуждение. Например, знаменитый «шум» слияния черных дыр, зарегистрированный обсерваторией LIGO, — это не акустическая волна, а вибрация самого пространства-времени (гравитационные волны), преобразованная в звуковой сигнал. Учёные прибегают к такой «сонафикации» данных, потому что человеческий слух иногда лучше распознаёт закономерности в аудиоформате, чем глаз в графиках или цифрах. Этот же приём применяется для преобразования в звук визуальных данных, например, снимков туманности Киля с «Джеймса Уэбба», где яркость и положение объектов кодируются с помощью разных музыкальных инструментов.
Скалы туманности Киля с космического телескопа Джеймса Уэбба
Таким образом, космические звуки, даже будучи в определённой степени художественной интерпретацией, несут в себе серьёзный научный потенциал. Например, в 2012 году исследователь, анализируя аудиозаписи Солнца, обнаружил характерный гул, который впоследствии помог разработать новый метод измерения температуры нашей звезды. Эти методы открывают новые, подчас неожиданные пути для познания Вселенной.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Всем прекрасно известно, что звуковые волны в космосе не распространяются.