Sounds of the Universe

Vetenskap Agla Lundquist Februari 5, 2017 0 8
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc
Sounds of the Universe

Stars slagverkare, skrikande supernovor, svarta hål sjunger en B flat ... Idag astrofysiker inställda också örat att granska värme och melodías- från yttre rymden.

"I rymden kan ingen höra dig skrika." Med denna slogan störa den klassiska science fiction-film Alien annonserades. Dess skapare var plats: Sound behöver ett fysiskt medium att propagera och i rymdens vakuum finns det inget du kan ta. Av denna anledning, nästan alla filmer utom 2001 genre: A Space Odyssey gör misstaget att presentera oss med kraftiga explosioner och rytande motorer hyperdrift. Men råder tystnaden i hela universum. Huygens, som inleddes den 14 januari 2005 till ytan av Titan, Saturnus-satelliten, klädd i ett par av små mikrofoner. Eftersom det har en tät atmosfär, kontinenter och en ocean av metan, är Titan en mycket bullriga plats. Sondmikrofoner inspelade vindbrus längs två och en halv timme av nedstigningen. Trots den mycket starka retardation som utsattes 15 gånger gravitations terrestre- de Huygens levde kollisionen med marken och sända data och bilder av ytan i mer än en timme. Således kan det vara en orange landskap strödda med stenar, möjligen av massivt vatten och täcker det, ett töcken av etan eller metan. Mikrofonen var tvungen att spela in ljudet av främmande åska. Ingen lycka.
Detta är inte första gången vi skickade en mikrofon till en annan planet. 1999, NASA ville förverkliga vad som skulle vara den ultimata drömmen om astrofysiker och popularizer Carl Sagan, som var helt enkelt att spela in ljudet av Mars yta. För att göra detta, installerade de en mikrofon i Mars Polar Lander, men tio minuter innan amartizaje kontakt med sonden var förlorat. Dock har NASA inte gett upp och hoppas att spela i framtida uppdrag har planerat den röda planeten den tjutande vinden eller visslande sina kulsprutor sandstormar. Uppenbarligen, för ingen trodde ge mikrofoner till Apollo 11 uppdraget, utom de som är nödvändiga för Neil Armstrong kunde uttala hans berömda frasen efter att ha trampat på månen tecken. Glöm inte att månen inte har någon atmosfär.
Venus är en annan historia, eftersom dess täta atmosfär förpackningar gör för en bra ljud kandidat, men ingen sonden har infört en mikrofon i att helvetet, där temperaturen är så hög att smälta bly. Ryssarna hävdar att under 1980-talet ledde en registrerad chock, men aldrig visade inspelningarna. Tucked musikproducenter, har astrofysiker inte komplicerat, eftersom många-och alla planeterna i solsystemet lunas- har gasformiga kuvertet, även om Merkurius är mycket svag. Men samma buller skulle höras olika beroende på var vi var. Ljudets hastighet är olika för varje planet, och beror på sammansättningen av atmosfären och dess temperatur. På jorden, ljudet färdas på 340 meter per sekund under normala förhållanden. Detta innebär att om blixten slår i marken 10 kilometer från oss, hör vi 29 sekunder senare. På Mars yta det skulle ta 44 sekunder för att höra, för det ljudet sprider 30% långsammare. På Venus, vars atmosfär är mycket tätare, skulle vi höra åska 24 sekunder efter att ha sett blixtnedslag. Och för hastighet, Jupiter och Saturnus, där våra öron kommer på bara 12 och 13 sekunder respektive.
Om vi ​​talar -Alltid Mars och när vi kunde andas den dödliga atmosfären av koldioxid, skulle ganska komplicerat. Även den mest kraftfulla rop skulle reduceras till en viskning på grund av låg atmosfärs densitet. I själva verket skulle vår röst låter som om vi drabbas av laryngit. Ja, ljuden verkar inte oss så olika som på jorden, och kunde känna igen många av dem. Situationen på Venus skulle vara helt annorlunda. Med atmosfärstryck 90 gånger större än jorden-liknande det som vi hittat en kilometer under havsytan det svaga sorl av ett bibliotek skulle bli bakgrundsljud på ett kontor. Nästa gång du slår på din stereo, bita bordet där den får stöd. Om hans öron hör du musiken genom dina ben. Något liknande är vad Nicholas C. Makris, professor i havet teknik vid MIT, har föreslagit att studera ytan av Europa-en måne av Jupiter som kan ha mellan 10 och 100 kilometer is under som ligger ett stort hav saltvatten. Hans idé är en variant av akustiska tekniker som används för att studera istäcket i Norra ishavet. Metoden består i att införa mikrofoner känsliga för vibrationer till följd av de insatser, kompressionsfrakturer och is, som i teorin ger en brusfrekvens mellan 0,1 och 100 Hz.

COSMOS FM RADIO

Titan
Eftersom Huygens var avsedd att vara på ytan av Titans två timmar ska alla dataöverföringar göras i realtid. Och detta var ett problem för överföring av rena ljud. Bandbredden som användes var 480 bitar per sekund, medan används av oss att ladda ner filer från internet är det mer än 260 gånger. Så mikrofonljudet påslaget sonogram diagram där tiden är avsatt mot strömmen och frekvensen av signalerna. Sedan omvandlas till ljud som vi hör i denna webbplats:
Solsystemet
Cassini närmar Jupiter, vågor upptäckts i den tunna gas av laddade partiklar som fyller solsystemet. Dessa radiovågor är låg och har blivit ljudvågor för att lyssna.
Jupiter
Gasjätten magnetosfär tillverkar radiovågor fångas upp av radioteleskop. Lämpligen behandlas, kan vi höra hur musiken låter den här planeten.
Mars

Hur det skulle låta hosta av en person på Mars? Sålunda:
Sol
För att lyssna på den kontinuerliga bubblande yta av solen och dess svängningar, bara att gå till:
Pulsarer
Föreställ dig en stjärna fyra gånger massan av vår Sun men allt tovigt inuti en sfär av endast tre kilometer i diameter. Har du det? Nu lägger den att rotera på sig så att i en andra vända tusen gånger. Ljuset från en stjärna som extraordinära eftersom det inte lämnar ytan i alla riktningar, som med solen eller en glödlampa, men två privilegierade, adresser matchar de magnetiska polerna på stjärnan förhållanden. Vad vi har är en sorts galaktisk ljus i området av radiovågor. Titta på honom att se en stjärna som slår på och av cirka fem hundra gånger per sekund. Därav de är kända med namnet pulsar, engelska pulserande stjärna. I denna riktning kan vi höra hur de skulle låta den ljus pulsarer himlen:

Något liknande händer på jorden. Efter att ha analyserat 10 år av seismiska data, forskargruppen ledd av Kiwamu Nishida, geofysiker vid University of Tokyo, har hittat några ohörbara vibrationer som reser den lägre atmosfären och orsakar en svag seismiska vågor i jorden "som gör det sjunger som en kanariefågel ", säger Nishida. Om vi ​​kunde höra detta sorl skulle tysta bullret från ett hundratal tv-pratshower. Men där gör dessa vågor? Det är inte känt för säker. Kanske de härrör från variationer i atmosfärstrycket.

Universum är en stor kropp

Efter århundraden av upptäckter har forskarna gett anledning till Platon, åtminstone delvis. Den grekiske filosofen sade att planeterna gått vidare sfärer som avger en kontinuerlig musik. Nu kosmologer har dragit slutsatsen att universum är som en stor orgel. Uppenbarligen är galaxerna distribueras som handlar om en svamp, lämnar stora luckor mellan varandra. År 2002 i Toravere fann han astrofysiker Jaan Einasto i Tartu observatorium att galaxer och tomrum åter var 390 miljoner ljusår och leda till en cellstruktur. Det var en chockerande upptäckt. Varför är denna ordning? En möjlig tolkning är att "det tidiga universum fylldes med ljudvågor som komprimerade och rarificaban materia och ljus på samma sätt som sker med luften inuti en flöjt eller trumpet", säger kosmologen italienska Paolo de Bernardis. Om detta antagande är sant, betyder det att de mikroskopiska viskar genereras när universum var 300.000 år gammal orsakade materia att kondensera och ge upphov till frön från vilka många miljoner år senare, galaxer form.
Om vi ​​jämför universum med en orgelpipa, kan vi säga att stjärnorna är som klockor. På ytan ljudvågor resa med astronomer de intuitivt vad som händer inuti. Denna speciella gren av modern astrofysik är känd av asteroseismologi. Den första stjärnan där dessa svaga svängningar upptäckte var vår solen. På 1960-talet visade solteleskop att dess yta är täckt av liknar jordbävningar akustiska vågor, och dessa vibrationer är relaterade till superenergéticas reaktioner som sker i inuti stjärnan. Den energi som produceras i kärn ugn solen överförs till ytan genom konvektion, börjar samma mekanism som gör att vattnet att koka när kokt i en gryta: det varma materialet stiger medan kalla golv. I Sol gasen bubblor stiger till ytan med en hastighet nära den för ljudet. Tyvärr kan vi inte kan höra sin bubblande eftersom det inte sprids genom rymden. Även om dessa vågor sänds, vi kunde inte höra någonting, eftersom dess frekvens ligger under tröskelvärdet för människans hörsel. Vad forskarna gör är att analysera hur denna kosmiska klockan vibrerar, ger den värdefull information om de fysiska förhållandena i solens hjärta.
Solen är inte den enda stjärnan sjunger; i resten av stjärnorna samma typ av svängningar genereras också. Problemet är att de är mycket svag och svår att upptäcka. Det var år 2001, tack vare schweiziska astronomer och Fabien Carrier Francois Bouchy, från observations Genève, när de först märkte ringmärkning av en annan stjärna. Det var Alpha Centauri A, bara 4 av oss och synlig för blotta ögat från södra halvklotet ljusår. Hennes mätningar har visat att denna stjärna, ungefär som vår egen, pressas med en cykel av 7 minuter. Tidens gång markeras inte bara vår klocka.
Fynd som dessa har lett till en nyfiken partnerskap mellan astrofysiker och musiker. Varför inte omvandla dessa ljud till låtar? Det är engagemanget hos medlemmarna i Stellar Music Project eller egen Brian May, grundare av gruppen drottningen, som lämnade sin doktorsexamen i astrofysik under 35 år att leda den legendariska klippformation.
Som om inte det vore nog, även döden av en stjärna har sin egen sorgmarsch. År 2006, en forskargrupp som bildas av astrofysiker Steward Observatory, University of Arizona, den hebreiska universitetet och Max Planck-institutet i Potsdam, fann att ljudet är motorn i supernovaexplosioner. Tack vare sina interna kärnreaktioner i en stjärna av denna typ genereras grundämnen: syre, kväve, kol, järn ... I slutet av livet närmar sig då inne i järn bildas, som i reaktionerna från kärnfusion med metallatomerna ingen energi frigörs, är det konsumeras. I denna situation, med ingenting för att stödja sin egen vikt, kollapsar stjärnan och blir en supernova. Explosionen är imponerande. För ett par sekunder, denna himlakropp lika ljus som en miljard stjärnor.
Nu har laget av astrofysik utvecklat en datormodell som simulerar de sista sekunderna av liv av supernovor, sedan kollapsen av kärnan till explosion. Och de har upptäckt att ljudet styr sin sista suck. Beräkningar tyder på att döende stjärnor pulsera till hörbara ljudfrekvenser för en bråkdels sekund innan spricker. "Den inre kärnan börjar vibrera kraftigt, och efter 700 millisekunder, blir svängning så intensiv som börjar generera ljudvågor med frekvenser mellan 200 och 400 Hz, som ligger på en halv oktav av skalan. Dessa vågor förstärker våg chock som skapas av kollapsen av stjärnan, som så småningom exploderar ", förklarar en av forskarna, Adam Burrows.
Definitivt, men i rymden inte kan höra våra rop, ljudet styr många av de mest fantastiska processer i universum.

Miguel Angel Sabadell

Jag
(0)
(0)