Вопреки устоявшимся представлениям, межпланетное и межзвездное пространство заполнено отнюдь не вакуумом, то есть, абсолютной пустотой. Частицы газа и пыли в нем присутствуют, остающиеся после различных космических катастроф, в нем присутствуют. Эти частицы образуют облака, которые в отдельных областях образуют среду, достаточно плотную для распространения звуковых колебаний, хотя и на частотах не доступных восприятию человека. Так давайте выясним можем ли мы услышать звуки космоса.
Данная статья является вводной, более полная информация по ссылке выше.
Песни черной дыры
Примерно в 220 млн. световых годах от Солнца, в центре, вокруг которого вращается множество галактик, находится необычайно тяжелая черная дыра. Она издает самые низкочастотные звуки, из всех существующих. Этот звук ниже средней «до» более чем на 57 октав, то есть приблизительно в миллиард помноженный на миллион ниже частот, доступных для восприятия человеческим ухом. Это открытие было сделано в 2003 г. орбитальным телескопом НАСА, обнаружившим в кластере Персея наличие концентрических колец тьмы и света, схожие с кругами на поверхности озера от брошенного в него камня. По мнению астрофизиков, это явление объясняется воздействием звуковых волн крайне низкой частоты. Более яркие участки соответствуют пикам волн, в которых межзвездный газ испытывает максимальное давление. Темные кольца соответствуют «провалам», то есть зонам пониженного давления.
Звуки, наблюдаемые визуально
Вращение нагретого и намагниченного межзвездного газа вокруг черной дыры, похоже на водоворот, образующийся над сливом. При вращении газ образует электромагнитное поле, обладающее достаточной мощностью для того, чтобы придавать ему ускорение и разгонять на подходе к поверхности черной дыры до субсветовой скорости. При этом возникают громадные всплески (из называют релятивистскими струями), заставляющие поток газа изменить направление. Этот процесс порождает жутковатые космические звуки, которые распространяются через весь кластер Персея на расстояния до 1 млн. световых лет. Так как звук способен проходить только через среду, с плотностью не ниже порогового значения, после того как концентрация частиц газа резко снижается на границе облака, в котором находятся галактики Персея, распространение этих звуков прекращается. Таким образом, данные звуки нельзя услышать у нас, на Земле, но их можно видеть, наблюдая за процессами в газовом облаке. В первом приближении это похоже на внешнее наблюдение за прозрачной, но звуконепроницаемой камерой.
Необычная планета
Когда в марте 2011 г. северо-восток Японии обрушилось мощнейшее землетрясение (его магнитуда составила 9,0), сейсмические станции по всей Земле фиксировали образования и прохождение сквозь Землю волн, которые вызвали низкочастотные колебания (звуки) и в атмосфере. Колебания достигли пункта, где научное судно ЕКА «Gravity Field» вместе со спутником GOCE занимались сравнением уровня гравитации на поверхности Земли и на высоте, соответствующей низким орбитам. Спутник, находящийся в 270 км над поверхностью планеты записал эти звуки. Это удалось сделать благодаря наличию акселерометров сверхвысокой чувствительности, основное предназначение которых заключается в управлении ионной силовой установкой, предназначенной для обеспечения стабильности орбиты космического аппарата. Именно акселерометрами 11. 03. 2011 было зафиксировано смещение по вертикали в разреженной атмосфере, окружающей спутник. Кроме того, наблюдались волнообразные изменения величины давления во время распространения звуков, порожденных землетрясением.
Двигателям была отдана команда на компенсацию смещения, которая была успешно выполнена. А в памяти бортового компьютера сохранилась информация, по сути, являвшаяся записью инфразвука, вызванного землетрясением. Данная запись сначала была засекречена, но позже ее опубликовала научная группа, которой руководит Р. Ф. Гарсия.
Самые первые звуки вселенной
Очень давно, вскоре после образования нашей вселенной, приблизительно первые 760 млн. лет с момента Большого Взрыва, Вселенная представляла собой весьма плотную среду и в ней вполне могли распространяться звуковые колебания. В это же время начали свой бесконечный путь первые фотоны света. Затем среда стала охлаждаться, и этот процесс сопровождался конденсацией атомов из субатомных частиц.
Использование света
Определить наличие звуковых колебаний в космическом пространстве помогает обычный свет. Проходя сквозь какую-либо среду, звуковые волны вызывают колебательные изменения давления в ней. При сжатии газ нагревается. В масштабах космоса этот процесс бывает настолько мощным, что вызывает зарождение звезд. При расширении, вследствие снижения давления газ охлаждается.
Акустические колебания, проходящие через пространство молодой вселенной, провоцировали небольшие колебания давления, которые отражались на её температурном режиме. Физик Д. Крамер из Вашингтонского университета (США) по изменениям температурного фона воспроизвел эту космическую музыку, которой сопровождалось интенсивное расширение вселенной. После того, как частота была увеличена в 1026 раз, она стала доступна для восприятия человеческим ухом.
Так, что, хотя звуки в осмосе действительно существуют, издаются и распространяются, услышать их можно только после того, как они будут зафиксированы иными методами, воспроизведены и подвергнуты соответствующей обработке.
