Если бы можно было услышать вещи, которые вращаются вокруг черных дыр, сверхплотных белых карликов и молодых звезд, как бы это звучало? Наверное, как пустое пространство на радио циферблате, говорят исследователи.
Симон Скаринги - научный сотрудник Института Макса Планка в Германии, исследовал аккреционные диски вокруг массивных объектов. Аккреционный диск является скоплением материи, которая собирается в форме диска вокруг вращающегося объекта. Скаринги и его команда наблюдала за мерцающими легкими выбросами галактических ядер, черными дырами, молодыми звездными объектами и белыми карликами, которые являются оторванными остатками массивных звезд.
Используя наблюдения космического телескопа NASA Кеплер, наземных инструментов и спутника Европейского космического агентства XMM-Newton, ученые обнаружили, что мерцание сопровождается звуками.
«Это то, что я всегда хотел попытаться сделать», - сказал Space.com Скаринги. «Этот проект дал мне хороший повод для осуществления попытки. Для меня, это очевидный способ объяснить данное исследование. ... Я могу показать, что это другой тип шума».
Мерцание происходит от энергии, выделяемой материалом в аккреционных дисках, который падает в сторону центрального объекта. Скаринги рассмотрел частоту вспышек в звуковых волнах; например, частота 10 вспышек в секунду была преобразована в волны, состоящие из 10 циклов в секунду, или 10 Гц. Скаринги преобразовал частоты до диапазона человеческого слуха, так как большинство из них были бы слишком низкими для человеческого слуха.
В результате получился чистый шум - звук, который помогает проиллюстрировать основной вывод команды: звук аккреционных дисков преобразованный выше или ниже, остается в основном одинаковым, независимо от того, насколько массивный объект в центре диска.
Для многих людей, это открытие может быть интуитивно понятным; в конце концов, помешивая сливки в кофе, получается форма, похожая на спиральную галактику. И ученые, и философы отмечали сходства между формами спиральных галактик и аккреционных дисков вокруг звезд.
Интуиция, однако, часто подводит. Многие ученые были уверены, что те же физические законы применяются в различных масштабах. Одним из вопросов, по словам Скаринги, является относительность. Черные дыры, например, имеют массу нескольких Солнц - миллионы или миллиарды Солнц в случае сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Разница в гравитационных силах между областями вблизи черной дыры и «точкой невозврата», называется горизонтом события, для отдаленных регионов это большее значение, в то время как для молодых звезд сравнительно небольшое.
Команда Скаринги показала, что поведение аккреционных дисков будет масштабироваться; можно применять те же основные законы для большой черной дыры или галактики, или молодой Солнечной системы. Но механизм до сих пор неизвестен.
«Что касается детального моделирования, то мы все еще не далеки от этого», - сказал Скаринги. «Мы, кажется, заметили, что, оказывается, все они похожи, в масштабировании, но подробная физика масштабного соотношения пока не ясна».
Исследование приводится в номере журнала Science Advances за 9 октября.