Heb je ooit gehoord hoe een zwart gat klinkt? Hier is de echo uit de diepste ruimte
Welk geluid maakt een zwart gat? Dankzij sonificaties van NASA kunnen we het horen en het effect is werkelijk verontrustend. Laten we samen luisteren naar de geluiden die uit de meest afgelegen hoeken van de ruimte komen.
Hoe ontstaat een zwart gat?
Andrew Beardmore (Univ. of Leicester) and NASA/Wikimedia commons - Public Domain
De term “zwart gat” roept op zichzelf al iets potentieel beangstigends op, dat in onze verbeelding geassocieerd wordt met het gevoel van angst. In werkelijkheid zijn dit gebieden in de ruimte waarin de zwaartekracht zo intens is dat niets, zelfs licht niet, aan hun aantrekkingskracht kan ontsnappen. Zwarte gaten ontstaan wanneer een grote ster aan het einde van zijn leven instort, wanneer hij geen nucleaire brandstof meer heeft en zijn interne druk niet langer kan volhouden. Terwijl de kern instort, vormt deze een extreem dichte en compacte entiteit, omgeven door een oppervlak dat de gebeurtenissenhorizon wordt genoemd, de “grens” waarbuiten niets aan de zwaartekracht van het zwarte gat kan ontsnappen. Voorbij dit punt vervormen tijd en ruimte op een extreme manier.
Er zijn zwarte gaten van verschillende groottes, van stellaire zwarte gaten, die ontstaan door de ineenstorting van een enkele ster, tot superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels. Ze zijn niet direct zichtbaar, omdat ze geen licht uitstralen, maar ze kunnen wel worden gedetecteerd door de effecten die ze hebben op omringende objecten, zoals nabijgelegen sterren of gas. Als omringende materie in een zwart gat valt, kan het een accretieschijf vormen, die intense röntgenstraling genereert voordat deze voorbij de waarnemingshorizon verdwijnt. Deze röntgenstralen werden door NASA omgezet in hoorbare geluiden, vastgelegd via de röntgenobservatoria Chandra en Swift.
Luister naar het geluid van het zwarte gat van V404 Cygni
Chandra X-Ray Observatory
NASA biedt ons “de stem” van zwarte gaten, en het is verrassend verontrustend. Natuurlijk konden we niet verwachten iets moois te horen, maar als je met je eigen oren de diepe en donkere geluiden hoort die eruit komen, krijg je echt koude rillingen. In dit geval zijn de lichtecho's afkomstig van V404 Cygni, een dubbelstersysteem op 7.795 lichtjaar afstand van de aarde, waar een zwart gat met een massa van 5 tot 10 keer die van de zon om een begeleidende ster draait. Met regelmatige tussenpozen produceert de materie rond de schijf van dit zwarte gat uitbarstingen van licht die zich de ruimte in verspreiden, waardoor astronomen de verspreiding van stof- en gaswolken kunnen begrijpen.
Hoewel licht niet aan zwarte gaten kan ontsnappen, kan de materie eromheen deze intense explosies veroorzaken door elektromagnetische straling te produceren die, wanneer deze naar buiten wordt afgevuurd, terugkaatst op de wolken van gas en stof die ze tegenkomen, waardoor een soort verlichte ruimtemist ontstaat. Deze heldere echo's werden gedetecteerd door NASA's Chandra X-ray Observatory met hogere frequentie en het Neil Gehrels Observatory. Door middel van sonificatie is de stem van het zwarte gat te horen als een tikkend geluid. Bovendien bevatten de vastgelegde beelden optische gegevens van de Digitized Sky Survey, waarbij elke ster op de achtergrond een toon produceert op basis van zijn helderheid. Door de lichtecho van binnen naar buiten te scannen, blijkt dat het volume van elke tik wordt bepaald door de helderheid van de expansiering. Dankzij de audio kunnen we de dichtheid volgen van stofwolken die door het licht worden getroffen terwijl het naar de aarde reist.
De verontrustende klaagzang van het zwarte gat van Perseus
NASA's Marshall Space Flight Center/Youtube screenshot
Naast het tikken van het zwarte gat van V404 Cygni, ontdekte NASA in 2003 nog veel angstaanjagender geluid. Het gaat om geluidsgolven afkomstig van een enorm zwart gat op 250 miljoen lichtjaar van de aarde, in het centrum van de sterrenhoop van Perseus. Om voor het menselijk oor hoorbaar te zijn, werden de golven over 57 en 58 octaven getransponeerd, omdat ze de laagste tonen in het universum vertegenwoordigen en nog nooit eerder waren gedetecteerd. Wat volgt is een soort onmenselijk gejammer, een soort angstaanjagend gehuil uit de diepten van het universum. De getransponeerde audiofrequentiegolven werden naar buiten gehaald en vanuit het midden tegen de klok in hoorbaar gemaakt, zodat je geluiden in alle richtingen kon horen.
Astronomen ontdekten dat de door het zwarte gat uitgezonden golven rimpelingen in het hete gas van de cluster van sterrenstelsels konden veroorzaken, die in geluiden konden worden vertaald. Vervolgens voegde nieuwe sonificatie extra geluiden toe aan de eerste vertaling van astronomische gegevens in audio. Het idee dat de ruimte stil was omdat deze leeg was, is daarom ongegrond: de enorme hoeveelheden gas in sterrenstelsels zorgen ervoor dat geluidsgolven zich kunnen verspreiden en reizen in de intergalactische ruimte. De stem van het zwarte gat van Perseus wordt 144 biljard en 288 biljard keer hoger gehoord dan de oorspronkelijke frequentie.
Wat denk jij, is het de moeite waard om de diepe echo van een zwart gat te horen?
NASA's Marshall Space Flight Center/Youtube screenshot
