黑洞是會「發出聲音」的:不是一首歌或和絃,而是一個「降B音」

黑洞是會「發出聲音」的:不是一首歌或和絃,而是一個「降B音」

我們想讓你知道的是

英國劍橋天文學研究所的安德魯.費邊博士和同事,透過美國太空總署的錢卓拉X射線天文台觀測到一個現象──黑洞是會發出聲音的,且黑洞發出的聲波是單一音符,它不是一首歌或和絃,而是一個低音。

文:Chloe

黑洞是會「發出聲音」的

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)觀測到一個現象──黑洞是會發出聲音的,且黑洞發出的聲波是單一音符,它不是一首歌或和絃,而是一個低音。

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Photo Credit: Wikipedia 公有領域
錢卓拉X射線天文台(Chandra X-ray Observatory, CXO),是美國國家航空暨太空總署(NASA)於1999年發射的一顆X射線天文衛星

安德魯.費邊(Andrew Fabian)博士以鋼琴鍵盤中央C作為音域參考點,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100萬倍。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。

若兩個黑洞合併,則會發出更特別的聲音

前幾天科學家發現,如果有兩個黑洞產生合併,黑洞則會發出一個特別的聲音。

首先合併之後的黑洞重力為142個太陽質量,屬於重力中等的黑洞,而在合併過程中流失的太陽質量,則已轉化成為重力波能量,黑洞會釋放一系列複雜的引力波,合併後黑洞的引力波記錄就像一個鐘聲一樣,這個單音也會逐漸消失。

科學家們對於引力波也學會了如何解讀它們的含義。10月發表在《自然通訊物理》雜誌上的研究表示,除了引力波之外還有更多的事情正在發生。他們還發現黑洞是在赤道而不是在光滑的頂部發出引力波的,且黑洞會發出一系列的啾啾聲,甚至我們可以利用這些啾啾聲推測出黑洞的形狀和行為。

重力波直至2017年才被證實

人類在還未有天文台時期,想要觀察到重力波是幾乎不可能的事情,所以愛因斯坦的理論一直未被證實。直到2017年的諾貝爾物理獎,頒給了三位美國科學家,分別是Rainer Weiss、Barry Barish、Kip Thorne,而這三位得獎的原因,就是他們透過雷射干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO)測量到了「重力波」(gravitational wave)。

然而今日要直接觀察黑洞是非常困難的事,但如果學習解碼這些啾啾聲信號或是黑洞發出來的其它聲音,說不定可以大大的幫助科學家去瞭解黑洞的活動,實際上應該是什麼樣子。佐治亞理工學院的天體物理學家克里斯多夫.埃文斯在新聞稿中說:「我們發現的這些信號,比過去我們所認知的要豐富和複雜得多,這項發現絕對使我們得以有更多的資訊,去瞭解黑洞形狀的巨大變化。」

參考資料

  • DAN ROBITZSKI(2020,OCTOBER 8).BLACK HOLES “CHIRP” REPEATEDLY WHEN THEY MERGE. Futurism

本文經明日科學授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航


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