Als je dingen hoort die draaien rond zwarte gaten, super dichte witte dwergen en jonge sterren, hoe zou dat dan klinken? Waarschijnlijk als lege ruimte op de radio, zeggen de onderzoekers.
Simon Scaringi - Onderzoeker aan het Max-Planck-instituut in Duitsland onderzocht accretieschijven rond massieve objecten. Een accretieschijf is een opeenhoping van materie die zich vormt in de vorm van een schijf rond een roterend object. Scaring en zijn team keken naar de flikkerende lichtemissies van galactische kernen, zwarte gaten, jonge stellaire voorwerpen en witte dwergen, die resten van massieve sterren afgescheurd worden. Hieronder hoor je de "stem" van een zwart gat:
Met behulp van de waarnemingen van de NASA-ruimtetelescoop Kepler, op de grond gebaseerde instrumenten en de satelliet van het Europese Ruimtevaartagentschap XMM-Newton, ontdekten wetenschappers dat het flikkeren gepaard gaat met geluiden.
"Dit is iets dat ik altijd al wilde doen," zei Space.com Scaringi. "Dit project gaf me een goede reden om het te proberen. Voor mij is dit een voor de hand liggende manier om deze studie te verklaren. ... ik kan laten zien dat dit een ander type geluid is. " De flikkering komt van de energie die vrijkomt door het materiaal in de aanzetschijven, dat naar het centrale object valt. Scaringi overwoog de frequentie van flitsen in geluidsgolven; bijvoorbeeld, een frequentie van 10 flitsen per seconde werd omgezet in golven bestaande uit 10 cycli per seconde of 10 Hz. Scaringi heeft frequenties omgezet naar het bereik van het menselijk gehoor, omdat de meeste van hen te laag zijn voor het gehoor van mensen.
Het resultaat is pure ruis - een geluid dat helpt bij het illustreren van de hoofduitvoer van de opdracht: het geluid van de accretieschijven die hoger of lager zijn geconverteerd blijft in principe hetzelfde, ongeacht hoe massief het object zich in het midden van de schijf bevindt.
Voor veel mensen kan deze ontdekking intuïtief zijn; tot slot, door de room in de koffie te roeren, wordt een vorm verkregen die eruit ziet als een spiraalvormig sterrenstelsel. Zowel wetenschappers als filosofen zagen overeenkomsten tussen de vormen van spiraalvormige sterrenstelsels en aanwasschijven rond sterren.
Intuïtie faalt echter vaak. Veel wetenschappers waren ervan overtuigd dat dezelfde fysieke wetten op verschillende schalen van toepassing zijn. Een van de vragen is volgens Scaringi relativiteit. Zwarte gaten hebben bijvoorbeeld een massa van meerdere Suns - miljoenen of miljarden Suns in het geval van superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels. Het verschil in zwaartekracht tussen gebieden in de buurt van het zwarte gat en het "punt van geen terugkeer" wordt de gebeurtenishorizon genoemd, wat belangrijker is voor afgelegen gebieden, terwijl deze relatief klein is voor jonge sterren. Het Scaringi-team heeft aangetoond dat het gedrag van de accretion-schijven zal opschalen; je kunt dezelfde basiswetten toepassen voor een groot zwart gat of sterrenstelsel of jong zonnestelsel. Maar het mechanisme is nog onbekend.
"Wat betreft gedetailleerde modellering, we zijn nog steeds niet ver van dat," zei Scaringi. "We lijken te hebben gemerkt dat, ze blijken allemaal vergelijkbaar, qua schaal, maar de gedetailleerde fysica van de schaalverhouding is nog niet duidelijk.
Het onderzoek wordt gegeven in het nummer van Science Advances van 9 oktober.
