Abbildung: Chelsea Beck (Gizmodo)
Die Giz AsksIn dieses Gizmodo-Serie, stellen wir Fragen über alles von Raum zu kippen und erhalten Sie Antworten von einer Vielzahl von Experten.
Die menschliche Toleranz für sound ist, auf einer galaktischen Ebene, mickrig. Vulkan Ausbrüche, Presslufthammer-intensive Bautätigkeit, My Bloody Valentine Konzerte—diese tinnitus-verursachende Phänomene sind kaum flüstert neben der majestätischen, aufwühlende Explosionen und Kollisionen geht in den Weltraum.
Natürlich, viele dieser Aktivitäten ist technisch lautlos—Raum-Atmosphäre fehlt das material, machen Schallwellen möglich. So für diese Woche Giz Fragt, fragten wir die Experten in Astronomie und Astrophysik, was das lauteste Geräusch sein würde, wenn der sound wie wir Sie verstehen, gab es dort oben. Wie es sich herausstellt, es ist manchmal—und wenn es nicht funktioniert, können wir manchmal wandeln die relevanten Emissionen auf ein sound erträglich zu unserer kleinen, erdgebundenen Ohren.
Greg Salvesen
National Science Foundation Postdoctoral Fellow, Astronomy & Astrophysics, University of California, Santa Barbara
So weit ich bin mir bewusst, das Perseus-Galaxienhaufens ist der aktuelle Rekord für das lauteste Geräusch im Universum gefunden. Generierung von Klang erfordert zwei Bedingungen. Erstens, es muss ein medium, dass die Schallwellen können durch Reisen, wie Luft oder anderen gas. In der Tat, es ist sehr heiß-gas durchdringt den Raum zwischen den tausenden von Galaxien, aus denen sich der Perseus-Galaxienhaufens. Dieses gas strahlt wie X-ray Licht, die wir beobachten können mit Röntgen-Teleskopen im Weltraum, wie das Chandra X-ray Observatory. Die zweite Bedingung für den sound ist eine Quelle, die tatsächlich produzieren die Ton-Wellen. Ein mächtiges Schwarzes Loch im Zentrum dieser Galaxien, aus denen sich der Perseus-Galaxienhaufens. In regelmäßigen Abständen, dieses schwarze Loch schleudert eine enorme Menge an Energie in das heiße umgebende gas, das transportiert die Energie als Schallwellen Reisen durch die cluster wie erweitern Blasen.
Was macht den sound lauter, ist die Fähigkeit des Gases, um effizient zu tragen Weg die Energie freigegeben durch das schwarze Loch, das entspricht einer Energie vergleichbar zu 100 Millionen explodierende Sterne! Obwohl dieser sound aus dem Perseus-Galaxienhaufens ist sehr laut—das heißt, die amplitude der Schallwellen ist riesig—wir konnte nicht wirklich hören, es mit unseren eigenen Ohren. Das ist, weil der sound entspricht einer B-flat etwa 57 Oktaven unterhalb mittleren C auf einem Klavier. Das heißt, es dauert etwa 10 Millionen Jahre für eine Schallwelle vorbei, das ist ganz ein bisschen mehr, als Sie wahrscheinlich noch Leben, wenn Sie regelmäßig trainieren und Essen gesund.
“Was macht den sound lauter, ist die Fähigkeit des Gases, um effizient zu tragen Weg die Energie freigegeben durch das schwarze Loch, das entspricht einer Energie vergleichbar zu 100 Millionen explodierende Sterne!”
Puragra Guhathakurta
Astronom und Professor an der UCO/Lick Observatory der Universität von Kalifornien in Santa Cruz
Sound ist wirklich eine form der Energie-übertragung, es ist die vibration. Das problem ist die übertragung der Energie in form von Ton—kein Ton im Raum. Aber Energie wird übertragen auf andere Weise—eine Druckwelle aus einer explosion zum Beispiel. Gamma-ray bursts betrachtet, sind die energiereichsten Ereignisse im Universum—Sie sind nicht vollständig verstanden, aber Sie sind fast sicher, Explosionen von Sternen, und Sie geben mehr Energie in 10 Sekunden, als die Sonne in Ihren gesamten zehn Milliarden Jahre lang.
Robert Erdelyi
Professor, Mathematik und Statistik, Universität Sheffield, deren Forschung konzentriert sich auf Solar -, Raum-und Plasmaphysik, MHD-Wellen, lineare und nicht-lineare Wellen
Klang auch nicht wirklich Reisen. Für die klingen müssen Sie einige Mittel—wie gas, zum Beispiel in der Atmosphäre der Erde und im Weltraum, das material ist sehr, sehr selten—vielleicht nur ein atom pro Kubikmeter, oder weniger. Aber das bedeutet nicht, dass eine große explosion konnte nicht erzeugen akustische Wellen.
Der Raum ist gefüllt vom plasma, das ist der vierte Zustand der Materie, die anderen sind (nach unserem heutigen wissen) das Feste, das flüssige und das gas. Das Universum selbst ist zu 99,9% im plasma-Zustand. Es ist nur auf der Erde, die wir nicht haben so viel plasma.
Im Raum, es ist ein magnetisches Feld, überall. Das gleiche gilt für die Erde, aber wir glauben nicht wirklich. Im Raum, wenn das Magnetfeld ist nicht sehr stark, und es gibt plasma unter diesen Umständen könnte man den Schall fortzupflanzen.
Stars sind ständig sprudelt, könnte man sagen, durch einen Prozess namens Konvektion. Diese Art von Störung in den plasma-Zustand erzeugt viel akustische Wellen—Schallwellen. Die Sonne selbst. Manchmal sind diese Akustik-Perioden können für die letzten Stunden, manchmal nur ein paar Sekunden. Man könnte interpretieren, diese Arten von akustischen Wellen als sehr laute Geräusche.
Die Energien, die eine Rolle bei der Erzeugung von akustischen Wellen sind Milliarden von Milliarden von Milliarden von Zeiten, die Kraft einer Atombombe. Die Explosionen, die sounds sind absolut Massiv—Sie können sich nicht vorstellen.
“Stars sind ständig sprudelt, könnte man sagen, durch einen Prozess namens Konvektion. Diese Art von Störung in den plasma-Zustand erzeugt viel akustische Wellen—Schallwellen.”
Jim Fuller
Assistant Professor, Theoretische Astrophysik, Caltech
Das lauteste Geräusch im Universum kommt definitiv aus dem schwarzen Loch Fusionen. In diesem Fall ist der “sound” kommt in Gravitationswellen und nicht gewöhnliche Schallwellen. Solange die schwarzen Löcher sind im Bereich von etwa 1-100 Sonnenmassen (das ist der Fall für das schwarze Loch Fusionen vor kurzem entdeckt LIGO), der sound ist in der Tat in den menschlichen Hörbereich! Diese Fusionen Ausgabe so etwas wie 10^52 Watt. Das ist über eine Milliarde Milliarde mal die Energieleistung der Sonne. Wenn übersetzt, um die Dezibel-Watt-Waage, das entspricht etwas wie 520 Dezibel. Das hört sich nicht zu groß, aber denken Sie an die Dezibel-Skala ist logarithmisch, so dass eine Erhöhung um 10 Dezibel ist ein Faktor zehn in der Lautstärke.
Donald Gurnett
Professor, Physik und Astronomie, University of Iowa, deren Forschung konzentriert sich auf experimentelle space plasma physics
Dies ist kein sound, es ist ein radio-emission—aber man könnte es konvertieren zu klingen.
Das signal kam zu uns zurück, als eine Wellenform, und dann auf den Boden wir konvertiert es zu einem sound, den Sie hören können, und es ist sehr, sehr laut.
Es ist etwas genannt heliospheric radio emissions”. Es ist ein ganz besonderes radio-Empfänger auf der Voyager, deckt den Frequenzbereich von 10 kilohertz bis 50 kilohertz—eine sehr niedrige Frequenz, sowie unten ein Autoradio, zum Beispiel. Wir haben festgestellt, eine Intensive Radiostrahlung, produziert an der Grenze zwischen der solar-wind (der wind, der kommt von der Sonne, und mündet bei ca. einer million Meilen pro Stunde, die Erweiterung nach außen fast bis unendlich) und dem interstellaren plasma (der so genannte heliopause), die schließlich Stoppt der solar-wind.
So gab es eine Intensive Serie von Explosionen auf der Sonne—oft genannte solar flares, 1991. Diese schickte eine Schockwelle durch das Sonnensystem. Wir haben festgestellt, das shockwave mit vier Raumsonde: Pioneer 10, Pioneer 11 und Voyagers 1 und 2. Wir haben auch erkannt, wenn es ging durch die Erde. Es bewegte sich auf 600-800 km pro Sekunde mehrere Millionen Meilen pro Stunde. Ich postuliert, dass dieser radio-emission erzeugt wurde, als die Schockwelle erreichte schließlich die der heliopause und lief in das interstellare plasma.
Ich denke, dies ist die stärkste Radiostrahlung, die wir jemals erkannt. Im Jahr 1995 habe ich zitiert die Strahlungsleistung als 10^13 Watt. Soweit Emissionen erkannt, irgendwo in der Nähe unseres Sonnensystems gehen, es ist eindeutig eines der intensivsten.
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