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Pourquoi le bruit d’un trou noir effraie-t-il les gens ?

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“Dans l’espace, personne ne peut vous entendre crier”, célèbre slogan du classique d’horreur de l’espace extra-atmosphérique “Alien”, pourrait ne pas être vrai d’après un récent clip audio viral de la NASA.

Le clip de 34 secondes du son produit par un trou noir a été publié en mai, mais a pris de l’ampleur en ligne cette semaine après que la NASA a tweeté ce qu’elle appelle un “Black Hole Remix”. Le son, qui évoque un gémissement spectral profond ou un chant de baleine interstellaire monstrueux, est basé sur un trou noir supermassif situé au centre de l’amas de galaxies de Persée, situé à environ 250 millions d’années-lumière de la Terre.

L’idée d’enregistrer de l’audio depuis l’espace est étrange, car on pense généralement qu’il n’y a pas de son dans l’espace. Mais cette idée est une “idée fausse populaire”, a déclaré la NASA dans un communiqué. Alors qu’une grande partie de l’espace est un vide où le son ne peut pas voyager, un amas de galaxies comme Persée a suffisamment de gaz chaud pour servir de support aux ondes sonores.

Mais quelque chose doit faire bouger ces ondes sonores, et c’est là qu’intervient le trou noir.

“Il y a tout ce gaz chaud qui entoure le trou noir, et le trou noir crache essentiellement de l’énergie d’une manière périodique – tout comme un haut-parleur se déplace de manière périodique – pour vous donner une certaine fréquence”, explique Jonathan Blazek, professeur adjoint de physique du Nord-Est. “Cela signifie essentiellement que le gaz pousse contre son gaz voisin et propage vraiment une onde sonore physique hors du centre.”

Mais comment exactement la NASA a-t-elle capturé l’audio en premier lieu ? Tout cela fait partie du projet de sonification de la NASA, qui traduit les données astronomiques en son.

“Nous ne capturons pas l’audio réel dans l’espace”, déclare Kim Arcand, chercheur principal de la NASA sur son projet de sonification. « Ce que nous capturons, c’est la lumière ; mais nous sommes capables d’utiliser cette lumière pour pouvoir comprendre qu’il y a des ondes sonores qui se produisent dans ce système.

En 2003, des astronomes de la NASA Observatoire de rayons X Chandra lumière traitée prise par le télescope de l’observatoire, capturant une image du trou noir et de l’amas de Persée. Mais ce n’était qu’une image, une image qui est restée pendant des décennies avant que la NASA ne lance son programme de sonification en 2020. Arcand, qui travaille pour Chandra depuis 25 ans et qui est maintenant son responsable de la technologie émergente, a identifié l’image comme le “candidat parfait”. pour le projet.

À partir des données originales, Arcand et son équipe ont pu déterminer la densité, la température, la longueur d’onde et d’autres points de données clés sur le trou noir et son environnement. Ces données sont transformées en une fréquence qui, selon Arcand, est “des centaines de touches de piano plus au sud que ce que nous pouvons entendre”. C’est là que la sonification remixée de la NASA entre en jeu.

“L’idée est d’augmenter la fréquence afin que le son devienne suffisamment élevé pour que les humains puissent réellement l’entendre”, explique Arcand.

Le son nécessitait beaucoup de “chocs”. La « note » émise par le trou noir a été augmentée de 57 octaves afin de la rendre audible à l’oreille humaine.

“Pour référence, le A au milieu du piano est de 440 cycles par seconde, et ce [sound] est un cycle tous les 10 millions d’années », explique Blazek. “C’est de là que viennent les 57 octaves – chaque octave est un doublement de fréquence.”

Bien que le son ait été remixé pour être audible, le son lui-même est toujours largement conforme au modèle sonore original, selon Blazek.

“Je ne pense pas qu’ils aient ajouté beaucoup de bric-à-brac”, dit-il. “Dans un certain sens, si nous étions des êtres gigantesques avec des oreilles beaucoup, beaucoup plus grandes et que nous vivions pendant des milliards d’années, nous entendrions en fait quelque chose comme ça.”

Blazek est surpris que le clip audio ait trouvé une nouvelle vie quelques mois après sa première sortie. Il parle du moment actuel de la NASA – le Télescope spatial James Webb a trouvé un “succès fulgurant”, dit Blazek, avec la première série d’images que la NASA a publiées au cours de l’été. Mais cela peut aussi se résumer au son lui-même et à la façon dont il s’intègre dans les idées préconçues sur ce que sont les trous noirs.

“Les gens parlent souvent des trous noirs comme des monstres pour une bonne raison”, dit Blazek. “Ce sont ces endroits géants insensibles où la masse ne peut jamais s’échapper, et il y a quelque chose de profondément horrifiant à ce sujet dans un sens philosophique, et le son correspond à cela.”

En ce qui concerne les implications plus larges du clip audio, Blazek pense qu’une attention renouvelée pourrait créer un croisement utile entre les techniques d’analyse des données visuelles et audio. Et bien qu’il ne voie pas encore ces “données assez anciennes” révéler quoi que ce soit de nouveau sur les trous noirs, cela pourrait inspirer des travaux futurs autour de ces monstres interstellaires.

“Dans la mesure où les gens sont intéressés à réfléchir réellement aux ondes sonores et aux gaz dans ces types d’environnements, je pense que cela pourrait inspirer de nouvelles études qui apprendront de nouvelles choses”, déclare Blazek.

Pour les demandes des médiass’il vous plaît contactez media@northeastern.edu.

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