Wat is het luidste geluid in het universum?

de menselijke tolerantie voor geluid is op galactisch niveau gering. Vulkaanuitbarstingen, drilboor-intensieve bouwwerkzaamheden, mijn bloederige Valentijn concerten—deze tinnitus-inducerende fenomenen zijn nauwelijks gefluister naast de majestueuze, bulderende uitbarstingen en botsingen gaande in de ruimte.,

natuurlijk is veel van deze activiteit technisch geluidloos—de atmosfeer van de ruimte mist het materiaal dat geluidsgolven mogelijk maakt. Voor de Giz-vragen van deze week vroegen we experts in astronomie en astrofysica wat het luidste geluid zou zijn, als geluid zoals we het begrijpen daarboven zou bestaan. Het blijkt dat het soms zo is—en als het niet zo is, kunnen we soms de relevante emissies omzetten in een geluid dat aanvaardbaar is voor onze kleine, Aardgebonden oren.,

Greg Salvesen

National Science Foundation Postdoctoral Fellow, Astronomy & Astrophysics, University of California, Santa Barbara

voor zover ik weet is de Perseus-cluster de huidige recordhouder voor het hardste geluid dat in het heelal is ontdekt. Het genereren van geluid vereist twee voorwaarden. Eerst moet er een medium zijn waar de geluidsgolven doorheen kunnen, zoals lucht of een ander gas., Er is inderdaad heel heet gas dat de ruimte doordringt tussen de duizenden sterrenstelsels die deel uitmaken van de Perseus-cluster. Dit gas schijnt als Röntgenlicht dat we kunnen waarnemen met Röntgentelescopen in de ruimte, zoals het Chandra X-ray Observatory. De tweede voorwaarde voor geluid is een bron om de geluidsgolven daadwerkelijk te produceren. Een krachtig zwart gat bevindt zich in het centrum van een van deze sterrenstelsels die deel uitmaken van de Perseus-cluster., Periodiek stoot dit zwarte gat een enorme hoeveelheid energie uit in het hete omringende gas, dat de energie transporteert als geluidsgolven die door de cluster reizen als uitdijende bellen.

wat het geluid luid maakt is het vermogen van het gas om efficiënt de energie weg te voeren die vrijkomt door het zwarte gat, wat neerkomt op een energie die vergelijkbaar is met 100 miljoen exploderende sterren! Hoewel dit geluid van de Perseus-cluster erg luid is-dat wil zeggen, de amplitude van de geluidsgolven is enorm—konden we het eigenlijk niet met onze eigen oren horen., Dat komt omdat het geluid overeenkomt met een B-flat zo ‘ n 57 octaven onder midden-C op een piano. Dat betekent dat het ongeveer 10 miljoen jaar duurt voordat een geluidsgolf voorbij gaat, wat veel langer is dan je waarschijnlijk zult leven, zelfs als je regelmatig sport en gezond eet.,

Puragra Guhathakurta

Astronoom en Professor aan de UCO/Lick-Observatorium van de Universiteit van Californië in Santa Cruz

het Geluid is eigenlijk een vorm van energie doorgeven, het is trilling. Het probleem is de transmissie van die energie in de vorm van geluid—Er is geen geluid in de ruimte., Maar energie wordt op andere manieren overgedragen-een explosie golf van een explosie, bijvoorbeeld. Gammastraaluitbarstingen worden beschouwd als de meest energetische gebeurtenissen in het universum—ze worden niet volledig begrepen, maar het zijn bijna zeker explosies van sterren, en ze geven meer energie af in 10 seconden dan de zon in zijn hele tien miljard jaar leven.,

Robert Erdelyi

hoogleraar wiskunde en Statistiek, Universiteit van Sheffield, wiens onderzoek is gericht op zonne -, ruimte-en plasmafysica, MHD-golven, lineaire en niet-lineaire golven

geluid kan niet echt in lege ruimte reizen. Voor geluid heb je bijvoorbeeld wat medium—achtig gas nodig in de atmosfeer van de aarde—en in de ruimte is dat materiaal zeer, zeer zeldzaam—misschien één atoom per kubieke kilometer, of minder., Maar dat betekent niet dat een grote explosie geen akoestische golven kon genereren.

ruimte wordt gevuld door plasma, dat is de vierde toestand van de materie, de andere zijn (volgens onze huidige kennis) de vaste stof, de vloeistof en het gas. Het universum zelf is 99,9% in een plasmastaat. Alleen op aarde hebben we niet zoveel plasma.

in de ruimte is er overal een magnetisch veld. Hetzelfde geldt voor de aarde, maar we voelen het niet echt. In de ruimte, als het magnetisch veld niet erg sterk is, en er is plasma onder deze omstandigheden, kan geluid zich voortplanten.,

sterren borrelen continu, zou je kunnen zeggen, door een proces dat convectie heet. Dat soort verstoring in de plasmastaat genereert veel akoestische golven-geluidsgolven. De zon zelf doet dit. Soms kunnen deze akoestische periodes uren duren, soms slechts enkele seconden. Je zou dit soort akoestische golven kunnen interpreteren als zeer harde geluiden.

de energieën die betrokken zijn bij het genereren van deze akoestische golven zijn miljarden miljarden miljarden keren het vermogen van een atoombom. De explosies die deze geluiden produceren zijn absoluut enorm-je kunt het je niet voorstellen.

Jim Fuller

Assistant Professor, Theoretical Astrophysics, Caltech

het luidste geluid in het universum komt zeker uit een zwart gat fusies., In dit geval komt het “geluid” uit in gravitatiegolven en niet in gewone geluidsgolven. Zolang de zwarte gaten in het bereik van ruwweg 1-100 zonnemassa ‘ s liggen (wat het geval is voor zwart gat fusies onlangs gedetecteerd LIGO), het geluid is inderdaad in het menselijk gehoor bereik! Deze fusies produceren ongeveer 10^52 Watt vermogen. Dat is ongeveer een miljard miljard keer de energie-output van de zon. Vertaald naar de decibel Watt schaal, dat komt neer op iets als 520 decibel., Dat klinkt niet te groot, maar vergeet niet dat de decibel schaal logaritmisch is, dus een toename met 10 decibel is een factor tien in volume.

Donald Gurnett

Professor, natuurkunde en astronomie, Universiteit van Iowa, wiens onderzoek is gericht op experimentele ruimteplasmafysica

Dit is geen geluid, het is een radio—emissie-maar je kunt het omzetten in geluid.,

het signaal kwam terug naar ons als een golfvorm, en dan op de grond zetten we het om in een geluid dat je kunt luisteren, en het is zeer, zeer luid.

het wordt een heliosferische radio-emissie genoemd. Er is een zeer speciale radio-ontvanger op de Voyager die het frequentiebereik van ongeveer 10 kilohertz tot 50 kilohertz dekt-een zeer lage frequentie, ver onder een autoradio, bijvoorbeeld., We detecteerden een intense radio-emissie, geproduceerd op de grens tussen de zonnewind (de wind die uit de zon komt, en stroomt met ongeveer een miljoen mijl per uur, uitdijend naar buiten bijna oneindig) en het interstellaire plasma (genaamd de helipauze) die uiteindelijk stopt de zonnewind.in 1991 waren er dus een intense reeks explosies op de zon—vaak zonnevlammen genoemd—. Deze stuurden een schokgolf door het zonnestelsel. We hebben deze schokgolf ontdekt met vier ruimtevaartuigen: Pioneer 10, Pioneer 11 en Voyagers 1 en 2. We ontdekten het ook toen het langs de aarde ging., Het bewoog met 600-800 km per seconde – een paar miljoen mijl per uur. Ik postuleerde dat deze radio-emissie werd geproduceerd toen de schokgolf eindelijk de helipauze bereikte en in het interstellaire plasma terecht kwam.

Ik denk dat dit de krachtigste radio-emissie is die we ooit hebben gedetecteerd. In 1995 citeerde ik het uitgestraalde vermogen als 10^13 watt. Wat de emissies betreft die in de buurt van ons zonnestelsel worden gedetecteerd, is het duidelijk een van de meest intense.

heeft u een brandvraag voor Giz-vragen?, E-mail ons op [email protected].