Космос бир тектүү эч нерсе эмес. Ар кандай нерселердин ортосунда газ жана чаң булуттары бар. Алар супернова жарылууларынын калдыктары жана жылдыздардын пайда болгон жери. Кээ бир аймактарда бул жылдыздар аралык газ үн толкундарын тарата тургандай тыгыз, бирок алар адамдын угуусуна кабылбайт.
Космосто үн барбы?
Объект кыймылдаганда - гитаранын кылынын титирөөсү же жарылган фейерверк болсун - жакын жердеги аба молекулаларына, аларды түрткөндөй таасир этет. Бул молекулалар өз кошуналарына, ал эми алар, өз кезегинде, кийинкилерге кулатышат. Кыймыл толкун сыяктуу аба аркылуу тарайт. Ал кулакка жеткенде адам аны үн катары кабылдайт.
Үн толкуну аба аркылуу өткөндө, анын басымы бороондогу деңиз суусундай өйдө-ылдый өзгөрүп турат. Бул термелүүлөрдүн ортосундагы убакыт үндүн жыштыгы деп аталат жана герц менен өлчөнөт (1 Гц – секундасына бир термелүү). Эң жогорку басымдын чокуларынын ортосундагы аралык толкун узундугу деп аталат.
Үн толкун узундугу ашпаган чөйрөдө гана тарай алатбөлүкчөлөрдүн ортосундагы орточо аралык. Физиктер муну "шарттуу эркин жол" деп аташат - молекула бири менен кагылышкандан кийин жана экинчиси менен аракеттенгенге чейин басып өткөн орточо аралыкты. Ошентип, жыш чөйрө кыска толкун узундуктагы үндөрдү жана тескерисинче өткөрө алат.
Узун толкундуу үндөрдүн жыштыгы бар, аларды кулак төмөн үн катары кабыл алат. Орточо эркин жолу 17 мден (20 Гц) ашкан газда үн толкундары адамдар тарабынан кабыл алынгыдай өтө төмөн жыштык болуп калат. Алар инфраүндүүлөр деп аталат. Эгер кулактары өтө төмөн ноталарды уга алган келгиндер болсо, алар космосто үндөрдүн угуларын так билишмек.
Кара тешик ыры
Болжол менен 220 миллион жарык жылы алыстыкта, миңдеген галактикалардан турган топтун борборунда, супермассивдүү кара тешик аалам буга чейин уккан эң төмөнкү нотаны ызылдап жатат. 57 октава С ортосунан төмөн, бул адамдын угуусунан болжол менен миллион миллиард эсе терең.
Адам баласы уга ала турган эң терең үн секунданын 1/20 бөлүгүндө болжол менен бир титирөө циклине ээ. Персей топ жылдызындагы кара тешик 10 миллион жылда бир термелүү циклине ээ.
Бул 2003-жылы НАСАнын Чандра космостук телескобу Персей кластерин толтурган газдан бир нерсени тапканда ачыкка чыккан: көлмөдөгү толкундар сыяктуу жарык менен караңгылыктын концентрацияланган шакекчелери. Астрофизиктердин айтымында, бул укмуштуудай төмөн жыштыктагы үн толкундарынын издери. жарыкыраак -булар газга басым эң чоң болгон толкундардын чокулары. Караңгы шакекчелер басым азыраак болгон депрессиялар.
Сиз көрө турган үн
Ысык, магниттелген газ кара тешиктин айланасында, дренаждын айланасында айланган суу сыяктуу. Ал кыймылдаганда күчтүү электромагниттик талааны жаратат. Кара тешиктин четине жакын жердеги газды дээрлик жарыктын ылдамдыгына чейин тездетүү үчүн жетиштүү күчтүү, аны релятивисттик реактивдер деп аталган чоң жарылууларга айландырат. Алар газды өз жолунда капталга бурууга мажбурлашат жана бул эффект космостон коркунучтуу үндөрдү пайда кылат.
Алар булактан жүз миңдеген жарык жыл алыстыкта жайгашкан Персей кластери аркылуу өтүшөт, бирок үн аны ташууга жетиштүү газ болгондо гана тарай алат. Ошентип, ал Персей галактикасынын кластерин толтурган газ булутунун четине токтойт. Бул жерде анын үнүн угуу мүмкүн эмес дегенди билдирет. Сиз газ булутуна таасирин гана көрө аласыз. Үн өткөрбөй турган камераны космосто карап жаткандай көрүнөт.
Кызык планета
Биздин планета жер кыртышы кыймылдаган сайын терең онтойт. Анда үндөрдүн мейкиндикте таралаарында эч кандай шек жок. Жер титирөө атмосферада бирден беш Гцге чейинки жыштыктагы термелүүлөрдү жаратышы мүмкүн. Эгер жетиштүү күчтүү болсо, ал атмосфера аркылуу космос мейкиндигине субсоникалык толкундарды жөнөтө алат.
Албетте, Жердин атмосферасы бүтүп, космос мейкиндиги башталган жерде так чек жок. Аба акырындык менен акырындык менен ичкерилеттаптакыр жок болот. Жер бетинен 80 километрден 550 километрге чейин молекуланын орточо эркин жолу бир километрге жакын. Бул бул бийиктиктеги аба үндү угууга мүмкүн болгондон болжол менен 59 эсе жука дегенди билдирет. Ал узун инфраүндик толкундарды гана өткөрө алат.
2011-жылы март айында Япониянын түндүк-чыгыш жээгинде күчү 9 баллга жеткен жер титирөө болгондо, бүткүл дүйнө боюнча сейсмографтар анын толкундарын Жерди басып өткөнүн жазып алышкан жана термелүүлөр атмосферада төмөнкү жыштыктагы термелүүлөрдү пайда кылган. Бул термелүүлөр Европа Космос агенттигинин Тартылуу талаасы жана Океан циркуляциясын изилдөөчү (GOCE) стационардык спутниги Жердин тартылуу күчүн төмөн орбитадагы жер бетинен 270 километр бийиктикке салыштырган жерге чейин барды. Жана спутник бул үн толкундарын жаздыра алды.
GOCE бортунда ион түргүчтү башкарган өтө сезгич акселерометрлер бар. Бул спутникти туруктуу орбитада кармоого жардам берет. 2011-жылдын 11-мартында GOCE акселерометрлери спутниктин айланасындагы өтө жука атмосферанын вертикалдуу жылышын, ошондой эле жер титирөөдөн чыккан үн толкундары тараган сайын аба басымынын толкундуу жылыштарын аныкташкан. Спутниктин кыймылдаткычтары офсетти оңдоп, маалыматтарды сакташты, бул жер титирөөнүн инфраүн жазуусу сыяктуу нерсе болуп калды.
Бул жазуу Рафаэль Ф. Гарсия жетектеген окумуштуулар тобу бул документти чыгарганга чейин спутниктик маалыматтарда жашыруун болгон.
Биринчи үнаалам
Эгерде убакытты артка кайтаруу мүмкүн болсо, Чоң жарылуудан кийинки болжол менен 760 000 жыл, космосто үн бар же жок экенин билүүгө болот. Ал убакта аалам ушунчалык жыш болгондуктан, үн толкундары эркин тарай алган.
Болжол менен ошол эле мезгилде биринчи фотондор жарык катары космоско чыга башташты. Андан кийин, баары акыры субатомдук бөлүкчөлөрдүн атомдорго конденсацияланышы үчүн жетиштүү муздаган. Муздатуу башталганга чейин аалам жарыкты түзгөн бөлүкчөлөр болгон фотондорду сиңирген же чачыраткан заряддуу бөлүкчөлөргө - протондор менен электрондорго толгон.
Бүгүн ал абдан сезгич радиотелескопторго гана көрүнүп турган микротолкундуу фондун алсыз жарыгы катары Жерге жетет. Физиктер муну реликтик нурлануу деп аташат. Бул ааламдагы эң байыркы жарык. Ал космосто үн барбы деген суроого жооп берет. CMB ааламдагы эң эски музыканын жазуусун камтыйт.
Жардам бере турган жарык
Жарык космосто үн бар же жок экенин кантип билүүгө жардам берет? Үн толкундары абада (же жылдыздар аралык газ) басымдын өзгөрүшү катары тарайт. Газ кысылганда ысып кетет. Космостук масштабда бул кубулуш ушунчалык күчтүү болгондуктан, жылдыздар пайда болот. Ал эми газ кеңейгенде ал муздайт. Алгачкы ааламда тараган үн толкундары газ чөйрөсүндө басымдын бир аз өзгөрүшүнө себеп болгон, ал өз кезегинде космостук микротолкундуу фондо чагылдырылган температуранын анча-мынча өзгөрүшүнө алып келген.
Температуранын өзгөрүшүн колдонуу, физикаВашингтон университети Джон Крамер космостон бул үрөй учурган үндөрдү - кеңейип жаткан ааламдын музыкасын калыбына келтирүүгө жетишкен. Ал адамдын кулагы аны угушу үчүн жыштыкты 1026 эсеге көбөйттү.
Ошентип, мейкиндикте кыйкырыкты эч ким укпайт, бирок жылдыздар аралык газ булуттары аркылуу же Жердин сырткы атмосферасынын сейрек кездешкен нурларында кыймылдаган үн толкундары болот.