NASA黑洞(播放关于黑洞百科)

说起黑洞，很多人对它知之甚少，但人类对黑洞的研究历史非常悠久。自1783年，英国自然哲学家米歇尔首次提出黑洞的推测。在这两百年间，对黑洞的探索从未停止，但对黑洞的研究一直没有突破。就在今年，美国宇航局在收集黑洞音频方面取得突破，发布了2022年5月2日至6日英仙座星系团中心黑洞的视听资料。
事实上，NASA花了很长时间来收集和准备这个声音。英仙座星系团是一个丰富的星系团，距离地球大约3亿光年，位于英仙座方向。它是在X射线波段观察到的最亮的星团。由于其中心有强烈的X射线波，这使得天文学家有可能探索星团中的气体如何与暗物质相互作用。因此，天文学家更频繁地观察星团。
自2003年以来，美国宇航局天文学家发现英仙座星系团中心的黑洞一直在“发声”。接着，美国宇航局的钱德拉望远镜加强了对英仙座星团的观测。经过270个小时的观察，它发现了几亿年前影响整个星系团的湍流。
以及相关天文学家通过不断的努力，利用多种科学仪器设备，将这种声音转换成人耳可以识别的声音。
其实这已经不是NASA第一次公布来自宇宙的声音了。2017年万圣节，NASA直接一次发布了一系列音频文件的专辑。很多人在万圣节听到这些声音时都觉得不可思议，以为这是NASA为他们准备的万圣节“恶搞”。然而，这些声音是真实的，并不是美国宇航局的特殊礼物。
专辑中记录的所有24种声音都是来自宇宙物体的声音。这里的声音包括2017年卡西尼号记录的土星与其轨道卫星恩克拉多斯之间的“对话”；还有木星探测器“朱诺”经过木星弓形冲击波时记录到的相关声音。这些声音听起来可能很奇怪，甚至有点吓人。那么，NASA这次公布的黑洞声音是怎样的呢？
惊人的声音。通过听NASA发布的音频，我们不难感受到和上面一样的感受。一开始这种声音感觉像是深山里各种动物咆哮的混合声，后来仔细听了又觉得不像是地球上存在的任何声音，让人感觉又冷又不舒服。也许这就是黑洞声音的独特魅力。听完声音，转念一想，初中物理老师多次强调“真空不能传播声音”。
那么，NASA是如何记录这段音频的呢？这又是一个巨大的“恶作剧”吗？
当然，这不是“恶作剧”。NASA花费了大量的人力物力才成功捕捉并转换了这种声音。其实这个声音并不是真正的“声音”，本质上是来自黑洞的压力波。一般来说，我们能听到的声音是纵波，是通过粒子密度的变化来实现的。只要波长大于气体的平均分子路径，气体就可以支持声波的传播。
虽然外太空的真空度很高，但还是有一定量的气体粒子，为声波的传播创造了条件。现在有了声音传播的条件，我们不禁要问，黑洞的声音从何而来？
这些“声音”的来源主要有两种解释。第一种解释是，这些声音是黑洞强大的压力和辐射导致有节奏的加热、冷却或挤压而产生的。这与黑洞的特性密切相关。当黑洞吞噬物质时，会在黑洞的两极产生强大的喷流。当然，黑洞吞噬物质不是连续的，而是分阶段的，从而形成高度的阶段性变化，从而改变周围的声波，进而发出“声音”。
另一种解释是黑洞吞噬周围物质后会形成一个巨大的空腔，周围的声波会迅速回填到空腔中，并在空腔中反弹形成3D波纹。
然而，这些黑洞产生的声音人类的耳朵无法直接听到。人耳能听到的声音频率约为20-20000赫兹。黑洞产生的声音波长很长，导致其频率远远低于人耳的可听范围。英仙座星系团黑洞发出的声音频率比中央C低约57个八度，其频率在10的负15次方数量级。听一个完整的周期大约需要1644万年。
因此，为了让人们听到宇宙深处黑洞的声音，科学家们利用无线电技术，将这些电磁波转换成人耳可以听到的声波，然后将其声音提高57和58个八度，相当于将黑洞的原始频率提高了14.4亿倍。
因此，黑洞声音的神奇之处不仅在于令人不寒而栗的声音本身，还在于相关领域的科学家为捕捉和还原这种声音所付出的巨大努力。那么，科学家“煞费苦心”捕捉到的声音有什么作用呢？
声音的重要性英仙座星系团黑洞的声音捕获不仅是一种有趣的声音转换形式，也是研究星系成长的关键证据。科学家通过捕捉转换后的声音，分析黑洞向外扩散能量的传输过程，进而研究新恒星的形成和生长速度。
同时，通过这一技术突破，科学家掌握了将电磁波转化为声波的成熟技术。就连科学家鲁索也说过，“就像任何数据都可以被可视化一样，任何数据都可以被声波处理。”只要相关的事物随着时间的推移而发展，对其相关数据进行声音处理通常会变得更有效。
研究小组还用同样的声音方法转换了处女座M87黑洞的音频，得到了很多相关数据。通过这两次成功的声波转换，为未来的天文研究积累了宝贵的经验，可以对更多来自脉冲星的脉冲无线电波和来自碰撞黑洞的引力波进行声波处理。
声学天文数据不仅可以方便天文学家的研究，还可以吸引更多的人加入天文学这个大家庭。比如声学数据，可以让盲人体验到天文学的魅力和奇迹。
天文学家不仅捕捉并转换了黑洞的声音，还拍摄了黑洞的照片。就在黑洞声音发布一周后，2022年5月12日，科学家发布了银河系中心超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)的首张照片。
可见天文研究水平突飞猛进。人类通过捕捉黑洞的声音并拍摄照片，将原本人类不熟悉的黑洞以更立体、更直观的方式呈现出来。这不仅是科技的进步，更是人类对未知领域的征服。在不久的将来，人类就能实现千百年来向往天空的伟大梦想。
作者：丫丫校对稿件编辑：小万