El espacio no es una nada homogénea. Entre varios objetos hay nubes de gas y polvo. Son los remanentes de las explosiones de supernovas y el sitio para la formación de estrellas. En algunas áreas, este gas interestelar es lo suficientemente denso como para propagar ondas sonoras, pero no son susceptibles al oído humano.
¿Hay sonido en el espacio?
Cuando un objeto se mueve, ya sea la vibración de una cuerda de guitarra o la explosión de un fuego artificial, afecta a las moléculas de aire cercanas, como si las empujara. Estas moléculas chocan contra sus vecinas y éstas, a su vez, contra las próximas. El movimiento se propaga por el aire como una ola. Cuando llega al oído, la persona lo percibe como sonido.
Cuando una onda de sonido atraviesa el aire, su presión fluctúa hacia arriba y hacia abajo como el agua del mar en una tormenta. El tiempo entre estas vibraciones se denomina frecuencia del sonido y se mide en hercios (1 Hz es una oscilación por segundo). La distancia entre los picos de presión más altos se denomina longitud de onda.
El sonido solo puede propagarse en un medio en el que la longitud de onda no es mayor quedistancia media entre partículas. Los físicos llaman a esto "camino condicionalmente libre": la distancia promedio que recorre una molécula después de chocar con una y antes de interactuar con la siguiente. Así, un medio denso puede transmitir sonidos de longitud de onda corta y viceversa.
Los sonidos de onda larga tienen frecuencias que el oído percibe como tonos bajos. En un gas con una trayectoria libre media superior a 17 m (20 Hz), las ondas sonoras serán de una frecuencia demasiado baja para que las perciban los seres humanos. Se llaman infrasonidos. Si hubiera extraterrestres con oídos que pudieran escuchar notas muy bajas, sabrían con seguridad si se pueden escuchar sonidos en el espacio exterior.
Canción de Black Hole
A unos 220 millones de años luz de distancia, en el centro de un cúmulo de miles de galaxias, un agujero negro supermasivo está tarareando la nota más baja que el universo haya escuchado jamás. 57 octavas por debajo del Do central, que es aproximadamente un millón de billones de veces más profunda que la audición humana.
El sonido más profundo que los humanos pueden escuchar tiene un ciclo de aproximadamente una vibración cada 1/20 de segundo. Un agujero negro en la constelación de Perseo tiene un ciclo de aproximadamente una oscilación cada 10 millones de años.
Esto salió a la luz en 2003, cuando el telescopio espacial Chandra de la NASA descubrió algo en el gas que llenaba el cúmulo de Perseo: anillos concentrados de luz y oscuridad, como ondas en un estanque. Los astrofísicos dicen que estos son rastros de ondas de sonido de frecuencia increíblemente baja. más brillante -estas son las cimas de las olas donde la presión sobre el gas es mayor. Los anillos más oscuros son depresiones donde la presión es menor.
Sonido que puedes ver
El gas caliente magnetizado se arremolina alrededor de un agujero negro, como el agua que se arremolina alrededor de un desagüe. A medida que se mueve, crea un poderoso campo electromagnético. Lo suficientemente fuerte como para acelerar el gas cerca del borde de un agujero negro a casi la velocidad de la luz, convirtiéndolo en enormes explosiones llamadas chorros relativistas. Obligan al gas a girar hacia los lados en su camino, y este efecto provoca sonidos espeluznantes desde el espacio.
Atraviesan el cúmulo de Perseo a cientos de miles de años luz de su fuente, pero el sonido solo puede viajar mientras haya suficiente gas para transportarlo. Entonces se detiene en el borde de la nube de gas que llena el cúmulo de galaxias de Perseo. Esto significa que es imposible escuchar su sonido en la Tierra. Solo puedes ver el efecto en la nube de gas. Parece mirar a través del espacio a una cámara insonorizada.
Extraño planeta
Nuestro planeta emite un profundo gemido cada vez que su corteza se mueve. Entonces no hay duda de si los sonidos se propagan en el espacio. Un terremoto puede crear vibraciones en la atmósfera con una frecuencia de uno a cinco Hz. Si es lo suficientemente fuerte, puede enviar ondas subsónicas a través de la atmósfera hacia el espacio exterior.
Por supuesto, no hay un límite claro donde termina la atmósfera de la Tierra y comienza el espacio. El aire gradualmente se vuelve más delgado hasta que eventualmentedesaparece por completo. De 80 a 550 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, el camino libre medio de una molécula es de aproximadamente un kilómetro. Esto significa que el aire a esta altitud es aproximadamente 59 veces más delgado de lo que sería posible escuchar el sonido. Solo puede transportar ondas infrasónicas largas.
Cuando un terremoto de magnitud 9,0 sacudió la costa noreste de Japón en marzo de 2011, los sismógrafos de todo el mundo registraron sus ondas atravesando la Tierra y las vibraciones causaron vibraciones de baja frecuencia en la atmósfera. Estas vibraciones han llegado hasta donde el campo de gravedad de la Agencia Espacial Europea y el satélite estacionario GOCE (Ocean Circulation Explorer) comparan la gravedad de la Tierra en órbita baja a 270 kilómetros sobre la superficie. Y el satélite pudo grabar estas ondas sonoras.
GOCE tiene a bordo acelerómetros muy sensibles que controlan el impulsor de iones. Esto ayuda a mantener el satélite en una órbita estable. El 11 de marzo de 2011, los acelerómetros de GOCE detectaron un cambio vertical en la muy delgada atmósfera alrededor del satélite, así como cambios ondulantes en la presión del aire, a medida que se propagan las ondas sonoras de un terremoto. Los propulsores del satélite corrigieron la compensación y almacenaron los datos, que se convirtieron en algo así como una grabación de infrasonidos de un terremoto.
Esta entrada estaba clasificada en los datos satelitales hasta que un equipo de científicos dirigido por Rafael F. García publicó este documento.
El primer sonido enuniverso
Si fuera posible retroceder en el tiempo, aproximadamente a los primeros 760.000 años después del Big Bang, se podría averiguar si hay sonido en el espacio. En ese momento, el universo era tan denso que las ondas sonoras podían viajar libremente.
Más o menos al mismo tiempo, los primeros fotones comenzaron a viajar a través del espacio como luz. Después de eso, todo finalmente se enfrió lo suficiente como para que las partículas subatómicas se condensaran en átomos. Antes de que ocurriera el enfriamiento, el universo estaba lleno de partículas cargadas (protones y electrones) que absorbían o dispersaban fotones, las partículas que forman la luz.
Hoy llega a la Tierra como un débil resplandor del fondo de microondas, visible solo para radiotelescopios muy sensibles. Los físicos llaman a esto radiación reliquia. Es la luz más antigua del universo. Responde a la pregunta de si hay sonido en el espacio. El CMB contiene una grabación de la música más antigua del universo.
Luz para ayudar
¿Cómo nos ayuda la luz a saber si hay sonido en el espacio? Las ondas de sonido viajan a través del aire (o gas interestelar) como fluctuaciones de presión. Cuando el gas se comprime, se calienta más. A escala cósmica, este fenómeno es tan intenso que se forman estrellas. Y cuando el gas se expande, se enfría. Las ondas de sonido que se propagan a través del universo primitivo causaron ligeras fluctuaciones de presión en el ambiente gaseoso, lo que a su vez dejó sutiles fluctuaciones de temperatura reflejadas en el fondo cósmico de microondas.
Uso de cambios de temperatura, físicaLa Universidad de Washington John Kramer logró restaurar estos misteriosos sonidos del espacio: la música del universo en expansión. Multiplicó la frecuencia por 1026 veces para que los oídos humanos pudieran escucharlo.
Así que nadie escucha realmente el grito en el espacio, pero habrá ondas de sonido moviéndose a través de nubes de gas interestelar o en los rayos enrarecidos de la atmósfera exterior de la Tierra.
