黑洞的聲音是降B音

黑洞發出的聲波是單一音符,因此它不是一首歌或和絃,而是一個低音。

 

  英國天文學家在遙遠的星系團發現了一個會發聲的黑洞。在監聽過程中,天文學家不僅聽見了人類探測宇宙物體所發出的最低聲波,而且還發現關於宇宙中最大結構「星系團」形成的重要線索。

 

  英國劍橋天文學研究所的安德魯‧費邊(Andrew Fabian)博士和同事透過美國太空總署的錢卓拉X射線天文台(Chandra X-ray Observatory)觀測到這個現象。錢卓拉望遠鏡是繞軌道運行、以X射線觀測宇宙的天文望遠鏡,就像哈伯太空望遠鏡以可見光觀測宇宙那樣。

 

  這個黑洞位於一個星系的中心,周圍是一個由數千個星系組成的英仙座星系團,距離地球約2.5億光年(也就是光經過2.5億年才能到達地球的距離)。黑洞發出的聲波是單一音符,因此它不是一首歌或和絃,而是一個低音。

 

  以鋼琴鍵盤中央C作為音域參考點,費邊的團隊確定了黑洞發出的聲音是降B音。相比之下,英仙座星系團黑洞的降B音比中央C低了57個八度,也就是比人耳能聽見的低音還低一百萬倍。就頻率而言(聲波通過所需的時間),人類能聽到的最低音是1/20秒,而英仙座黑洞的聲波頻率為1/1000萬年。

 

錢卓拉望遠鏡對英仙座星系團拍攝的假色影像(左),以及加強對比處理的聲波影像(右)。

 

  那黑洞的聲波如何在太空中傳播呢?畢竟,聲波需要介質才能傳播,無論是透過空氣、水或固體岩石,太空則被認為是缺乏介質的真空狀態。但事實上,太空並不是純粹的真空,而是包含一些零散的物質——氣體原子和不同數量的塵埃。以英仙座星系團的情況來說,整個星系團的氣體就是介質,而黑洞中心所發出的聲波藉由氣體傳播。

 

  使用錢卓拉望遠鏡可以間接探測到這些聲波,因為星系團的氣體非常熱,因此發射出一種能量特別高、被稱為X射線的光,以及周圍能量較低的可見光。由於黑洞的影響,這些氣體溫度非常高。

 

  這些聲波不只發出奇特的聲音,它還能傳輸能量使星系團內部的氣體溫度變得更暖。溫暖的溫度又助長了新恆星的形成速度,從而調節了星系與星系團的演變。這些發現對於天文學家理解宇宙的天體物理變化相當重要。

 

  天文學研究所、該研究共同作者史蒂夫‧艾倫(Steve Allen)表示,這些聲波可能是釐清星系團(宇宙中最大結構)如何成長的關鍵,天文學家現在將繼續分析其他星系團發出的類似聲波。

 

 

原文出處:NASA

 

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