"Höre" den Kosmos: von der dunklen Materie zum Kometen Churyumov - Gerasimenko

Es ist bekannt, dass sich Schall nicht im luftleeren Raum ausbreitet. Aber der Raum kann nicht als dumm bezeichnet werden. Wir erzählen, wie Planeten und andere Weltraumobjekte „klingen“ und wo sie zu hören sind.


NASA / Unsplash-Fotos

Radio für Dunkle Materie


Dunkle Materie - macht einen großen Teil des Universums aus. Wissenschaftler wissen (dank Gravitationsanomalien), dass dunkle Materie existiert, aber sie wurde noch nicht registriert. Es gibt weder Licht noch andere elektromagnetische Strahlen ab, die für moderne Teleskope sichtbar sind. Eine Gruppe von Physikern hat einen Weg vorgeschlagen , um dunkle Materie zu entdecken - um sie "anzuhören". Sie entwickeln eine Art "Radio", das auf Gravitationswellendetektoren basiert. Sie werden Axionen einfangen - hypothetische neutrale Teilchen, die Protonen und Neutronen zusammenhalten - die ein wesentlicher Bestandteil der kalten dunklen Materie sind.

In diesem Jahr haben Physiker der Universität Stockholm einen Ansatz vorgeschlagen , der die Wirkung von "Radio" verstärkt. Sie schlugen vor, dass das elektrische Axionsfeld verwendet werden kann, um Oszillationen im Plasma zu erzeugen, die das Signal stärker ausdrücken.

Beachten Sie, dass im Jahr 2017 ein ähnliches Projekt an der Stanford University entwickelt wurde. Die Grundlage ihres "Radios" für die Dunkle Materie war das Konzept der Welle-Teilchen-Dualität . Es wird davon ausgegangen, dass materialmikroskopische Objekte unter bestimmten Bedingungen die Eigenschaften von Wellen und unter anderen die Eigenschaften von Partikeln aufweisen. Und diese Wellen können mit Antennen und Resonatoren erfasst werden. Sie müssen sich nur auf die Frequenz der Dunklen Materie einstellen. Da das Signal wahrscheinlich sehr schwach ist, entwickeln die Ingenieure zusätzlich hochempfindliche Magnetometer. Sie können Felder mit einer Induktion von weniger als einem Femtogauss erfassen . Während Wissenschaftler versuchen, dunkle Materie zu "hören", sind jetzt einige Geräusche des Weltraums zu hören.

Schwarzes Loch und die "Stimme" des Jupiter


Damit wir hören können, wie die Planeten und andere Himmelskörper „klingen“, wandeln Physiker elektromagnetische Wellen in gesunde Wellen um. Dies ist ein kreativer Prozess, der dem Musizieren ähnelt. Kosmische Strahlung wurde 1996 erstmals in Schall umgewandelt. Dann zeichnete die Galileo-Sonde die elektromagnetischen Wellen von Jupiter auf. Richtig, später stellte sich heraus, dass es sich um geladene Teilchen des Planetensatelliten Ganymed handelte.


Wir haben es geschafft, die notwendigen Audioaufnahmen im Jahr 2016 zu machen. Dann veröffentlichte die NASA eine Aufzeichnung des Raumschiffs "Juno" zum Zeitpunkt seines Eintritts in die Magnetosphäre des Jupiter. Die Sonde übertrug Geräusche auf die Erde, die während der Wechselwirkung des Magnetfelds des Planeten mit dem Sonnenwind entstanden sind.

Es gibt einen ähnlichen Eintrag von Saturn. Es wurde von der Cassini-Sonde hergestellt, die 1997 von der Erde geflogen ist. Die Quelle der Radiowellen, die Saturn aussendet, ist Aurora an den Polen des Planeten und dauert einige Minuten bis eine Stunde. Der akustische Hintergrund des Gasgiganten ist durch eine Vielzahl von Höhen und Tiefen sowie eine konstante Änderung der Schallfrequenz gekennzeichnet.

2014 landete der Fila-Apparat der Rosetta-Sonde auf der Oberfläche des Kometen Churyumov-Gerasimenko. Dort zeichnete er den Ton auf, der mit einem Werkzeug zum Studieren des Plasmamediums für sie erzeugt wurde. Der Komet „singt“ mit einer Frequenz von 40–50 MHz - Plasmapartikel, die durch ein Magnetfeld strömen, verursachen Vibrationen.


Wenn wir von anderen Himmelskörpern sprechen, entdeckten Physiker aus Cambridge, angeführt von Andrew Fabian, 2003 ein „singendes“ Schwarzes Loch im Perseus-Cluster - mitten in einem Galaxienhaufen. Astronomen benutzten das Chandra-Teleskop. Er fing Röntgenstrahlen ein, die aus der Mitte des Clusters stammten. So haben Wissenschaftler Schallwellen aus einem supermassiven Schwarzen Loch identifiziert.

Die Anhäufung von Galaxien lässt kosmisches Gas aufgrund vieler Gravitationseinflüsse „pulsieren“ - es gibt einen tiefen „Klang“ ab, der auf eine Druckänderung in einem Schwarzen Loch hinweist. Wissenschaftler glauben, dass sie seit vielen Milliarden von Jahren singt und dass der von ihr erzeugte Lärm 57 Oktaven niedriger ist als die Do-Note. Dies liegt außerhalb der Reichweite des menschlichen Ohrs.

Hubble Music


NASA-Mitarbeiter wandelten Ultraschalldaten in Hubble-Teleskope in "Musik" um. Ein spezieller Computeralgorithmus ordnete jedem Element in den aufgenommenen Bildern einen Ton zu. Er wies Sternen und kleinen Galaxien kurze Geräusche und Spiralgalaxien lange Geräusche zu.

Viele westliche Publikationen haben diese "Musik" als gruselig und einschüchternd bezeichnet. Die NASA hat übrigens einen eigenen Account in SoundCloud - dort lädt die Agentur nicht nur thematische Podcasts, sondern auch andere Sounds aus dem All hoch.




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Source: https://habr.com/ru/post/de476122/


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