ترین‌های کیهانی: بم‌ترین صدای شناخته‌شده

این برهم‌کنش پُرانرژیْ امواجی صوتی تولید می‌کند که در میان خوشه نوسان به پا می‌کنند و الگوی موجی‌شکلی را پدید می‌آورند.

ترین‌های کیهانی: بم‌ترین صدای شناخته‌شده

بم‌ترين صدا در فضا را خوشه‌ي کهکشاني اِيبِل ۴۲۶ دارد که به نام خوشه‌ي برساوش معروف است چون در صورت فلکي برساوش قرار دارد. ايبل ۴۲۶ حدود ۲۵۰ ميليون سال نوري دورتر از ما قرار دارد.

نُت سي بِمُلي فرابَم. عکس اصلي، از رصدخانه‌ي فضايي چاندراي ناسا، نشان مي‌دهد که سياهچاله‌اي عظيم در کهکشان 1275 NGC چطور بر خوشه‌ي کهکشاني ايبل 426 اثر مي‌گذارد. اين سياهچاله دو فوران پُرقدرت را (که البته در اين تصوير ديده نمي‌شوند) به بيرون پرتاب مي‌کند که به ميان گازهاي داغ ميان‌کهکشانيِ تابنده‌ي پرتو ايکس مي‌روند و حباب‌هايي را شکل مي‌دهند که گازهاي اطراف را به بيرون هُل مي‌دهند. اين برهم‌کنش پُرانرژيْ امواجي صوتي توليد مي‌کند که در ميان خوشه نوسان به پا مي‌کنند و الگوي موجي‌شکلي را پديد مي‌آورند (تصوير کوچک). به بيان موسيقايي، فواصل ميان اين موج‌ها همتاي نت سي بِمُل ولي 57 اکتاو پايين‌تر از سي بمل آشناي بالاي نت دو است.

نُت سي بِمُلي فرابَم. عکس اصلي، از رصدخانه‌ي فضايي چاندراي ناسا، نشان مي‌دهد که سياهچاله‌اي عظيم در کهکشان ۱۲۷۵ NGC چطور بر خوشه‌ي کهکشاني ايبل ۴۲۶ اثر مي‌گذارد. اين سياهچاله دو فوران پُرقدرت را (که البته در اين تصوير ديده نمي‌شوند) به بيرون پرتاب مي‌کند که به ميان گازهاي داغ ميان‌کهکشانيِ تابنده‌ي پرتو ايکس مي‌روند و حباب‌هايي را شکل مي‌دهند که گازهاي اطراف را به بيرون هُل مي‌دهند. اين برهم‌کنش پُرانرژيْ امواجي صوتي توليد مي‌کند که در ميان خوشه نوسان به پا مي‌کنند و الگوي موجي‌شکلي را پديد مي‌آورند (تصوير کوچک). به بيان موسيقايي، فواصل ميان اين موج‌ها همتاي نت سي بِمُل ولي ۵۷ اکتاو پايين‌تر از سي بمل آشناي بالاي نت دو است.


هرچند که ما هرگز نمي‌توانيم صداي اين خوشه‌ي کهکشاني را بشنويم، مي‌توانيم امواج فشاري را که در فضا توليد مي‌کند ببينيم. گازي که اين خوشه را فراگرفته بي‌نهايت داغ است و دمايي بيش از ۱۰ ميليون درجه‌ي سلسيوس دارد. اين گاز در اين حرارتِ بي‌نهايت زياد مي‌درخشد و پرتوهاي بسيار پُرانرژي ايکس از خود گسيل مي‌کند.

در سال ۲۰۰۲، اندرو فابيَن (از دانشگاه کمبريج انگلستان) با استفاده از رصدخانه‌ي پرتو ايکس چاندراي ناسا تصاويري با جزئيات فراوان از پرتوهاي ايکسي گرفت که گازهاي داغ خوشه‌ي ايبل ۴۲۶ آن‌ها را توليد کرده بود. در اين رصدها در کمال شگفتي مجموعه‌اي از موج‌هاي هم‌مرکز آشکار شدند که مشابه موج‌هايي بودند که وقتي سنگي را درون برکه‌اي مي‌اندازيد شکل مي‌گيرند. فابين و همکارانش نشان دادند که اين موج‌ها مرتبط با بخش‌هايي از خوشه است که در آن‌ها چگالي گازها کمي بيشتر از چگالي ميانگين است. در عين حال، شکاف‌هاي ميان امواج مرتبط با بخش‌هايي از خوشه است که در آن‌ها چگالي گاز کمي کمتر از چگالي ميانگين است. از آنجاکه چگالي بيشتر به معناي فشار بيشتر (و چگالي کمتر به معناي فشار کمتر) است، اين موج‌ها درواقع نوسان‌هايي در فشارند؛ يعني موج صوتي عظيمي که در سرتاسر اين خوشه‌ي وسيع پخش مي‌شود.

منشأ اين هياهو سياهچاله‌ي ابرپُرجرمي در مرکز اين خوشه است. اين سياهچاله دو فوران ماده‌ي پُرسرعت را در دو جهت مخالف هم فوران مي‌کند که تقريباً با سرعت نور تا فاصله‌ي ميليون‌ها سال نوري پيش مي‌روند. اين دو فوران بايد راه خود را از ميان گازهاي داغ خوشه با فشار باز کنند. مثل وقتي که شلنگ آبي را به زير آب فرو مي‌بريد، برخورد اين فوران‌ها با گازهاي داغ خوشه مجموعه‌اي از حباب‌ها را پديد مي‌آورد که به‌سبب قدرت فوران متورم مي‌شوند و سپس مي‌ترکند و به سوي بيرون شتاب مي‌گيرند. وقتي اين حباب‌ها منبسط مي‌شوند، گازهاي اطراف‌شان را به سوي بيرون هُل مي‌دهند و همين نوسان‌هاي فشاري را ايجاد مي‌کند که در ميان خوشه پراکنده مي‌شوند.

تعيين‌کردن ارتفاع صداي حاصل از اين رويدادها نسبتاً آسان است. سرعت صوت در اين گازِ ۱۰ ميليون درجه‌اي حدود ۴/۲ ميليون کيلومتر بر ساعت و فاصله‌ي ميان هر دو موج حدود ۳۶ هزار سال نوري است. فقط کافي است سرعت موج را بر فاصله‌ي ميان موج‌ها تقسيم کنيم تا به سرعت نوسان موج‌هاي فشار برسيم و دريابيم که چه نتي نواخته مي‌شود. فابين و همکارانش به اين نتيجه رسيدند که همهمه‌ي خوشه‌ي ايبل ۴۲۶ در نُت سي بِمُل است.

اما اين سي بِمُل شبيه هيچ صدايي که تا به حال شنيده‌ايد نيست. اين امواج صوتي سرعت نوساني برابر با يک بار در هر ۹ ميليون سال دارند! بنابراين ۵۷ اُکتاو پايين‌تر از سي بِمُل آشنايي هستند که بالاي نُت دو قرار دارد؛ يا حدود ۶ هزار تريليون بار بم‌تر از پايين‌ترين نتي هستند که گوش انسان مي‌تواند آن را بشنود. براي نواختن نُتي به اين بَمي بايد ۶۳۵ کيلد ديگر به سمت چپ پيانو اضافه کنيد!


منبع :

Menu