De nouvelles sonifications de trous noirs avec un remix sont désormais disponibles à l’écoute

Depuis 2003, le trou noir au centre de l’amas de galaxies de Persée est associé au son. En effet, les astronomes ont découvert que les ondes de pression émises par le trou noir provoquaient des ondulations dans le gaz chaud de l’amas qui pouvaient être traduites en une note que les humains ne peuvent pas entendre, quelque 57 octaves en dessous du do médian. Maintenant, une nouvelle sonification apporte plus de notes à cette machine à son trou noir. Cette nouvelle sonification, c’est-à-dire la traduction de données astronomiques en son, est publiée cette année pour la Semaine du trou noir de la NASA.

À certains égards, cette sonification ne ressemble à aucune autre réalisée auparavant, car elle revisite les ondes sonores réelles découvertes dans les données de l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA. L’idée fausse populaire selon laquelle il n’y a pas de son dans l’espace provient du fait que la majeure partie de l’espace est essentiellement un vide, ne fournissant aucun moyen pour que les ondes sonores se propagent. Un amas de galaxies, en revanche, contient de grandes quantités de gaz qui enveloppent les centaines, voire les milliers de galaxies qu’il contient, fournissant un moyen pour les ondes sonores de se déplacer.

Dans cette nouvelle sonification de Persée, les ondes sonores précédemment identifiées par les astronomes ont été extraites et rendues audibles pour la première fois. Les ondes sonores ont été extraites dans des directions radiales, c’est-à-dire vers l’extérieur à partir du centre. Les signaux ont ensuite été resynthétisés dans la gamme de l’audition humaine en les mettant à l’échelle vers le haut de 57 et 58 octaves au-dessus de leur hauteur réelle. Une autre façon de dire cela est qu’ils sont entendus 144 quadrillions et 288 quadrillions de fois plus élevés que leur fréquence d’origine. (Un quadrillion est égal à 1 000 000 000 000 000.) Le balayage de type radar autour de l’image vous permet d’entendre les ondes émises dans différentes directions. Dans l’image visuelle de ces données, le bleu et le violet montrent tous deux des données de rayons X capturées par Chandra.

En plus de l’amas de galaxies de Persée, une nouvelle sonification d’un autre trou noir célèbre est en cours de publication. Étudié par des scientifiques pendant des décennies, le trou noir de Messier 87 (M87) a acquis le statut de célébrité scientifique après la première publication du projet Event Horizon Telescope (EHT) en 2019. Cette nouvelle sonification ne présente pas les données EHT, mais regarde plutôt les données d’autres télescopes qui ont observé M87 à des échelles beaucoup plus larges à peu près au même moment. L’image sous forme visuelle contient trois panneaux qui sont, de haut en bas, les rayons X de Chandra, la lumière optique du télescope spatial Hubble de la NASA et les ondes radio du Atacama Large Millimeter Array au Chili. La région la plus brillante à gauche de l’image est celle où se trouve le trou noir, et la structure en haut à droite est un jet produit par le trou noir. Le jet est produit par la chute de matière sur le trou noir. La sonification balaye l’image à trois niveaux de gauche à droite, chaque longueur d’onde correspondant à une gamme différente de tonalités audibles. Les ondes radio sont mappées aux tonalités les plus basses, les données optiques aux tonalités moyennes et les rayons X détectés par Chandra aux tonalités les plus élevées. La partie la plus brillante de l’image correspond à la partie la plus forte de la sonification, où les astronomes trouvent le trou noir de 6,5 milliards de masse solaire que l’EHT a imagé.

Ces sonifications ont été dirigées par le Chandra X-ray Center (CXC) et incluses dans le cadre du programme Universe of Learning (UoL) de la NASA avec un soutien supplémentaire du Hubble Space Telescope/Goddard Space Flight Center de la NASA. La collaboration a été menée par la scientifique en visualisation Kimberly Arcand (CXC), l’astrophysicien Matt Russo et le musicien Andrew Santaguida (tous deux du projet SYSTEMS Sound). Le Marshall Space Flight Center de la NASA gère le programme Chandra. Le centre de rayons X Chandra du Smithsonian Astrophysical Observatory contrôle la science depuis Cambridge, Massachusetts, et les opérations aériennes depuis Burlington, Massachusetts.