說起黑洞，很多人對它的瞭解少之又少，但是人類研究黑洞的歷史非常久。自從1783年英國自然哲學家米歇爾首次提出黑洞的猜測，在這二百餘年的時間裡，人類對於黑洞的探索從未停止過，但是對於黑洞的研究卻沒有取得突破性進展。

而就在今年，美國航天局突破性地採集到黑洞音訊，並於2022年5月2日至6日釋出了英仙座星系團中心的黑洞的相關影音材料。

聲音發現

其實，美國航天局釋出這個聲音是花費了長時間的收集和準備。

英仙座星系團是位於英仙座方向距離地球大約3億光年遠的一個富星系團，它是X射線波段觀測到的最亮的星系團。正是因為它中央具有強大的X射線波，這讓天文學家探討星系團中氣體如何和黑暗物質作用提供了可能，因此，天文科學家對於該星系團的觀測也較為頻繁。

自從2003年起，美國航天局的天文學家就發現了英仙座星系團中央的

黑洞一直出現“聲音”

，隨後美國航天局的

錢德拉望遠鏡便加強了對於英仙座星系團的觀測，

在進行了

長達270小時

後的觀測後，發現了幾億年前曾經影響整個星系團的動盪。

並且相關天文學家透過不停地努力，運用各種科學儀器裝置將這段聲音轉換成了人耳可以識別的聲音。

其實，這並不是美國航天局第一次公佈來自宇宙的聲音。

就在2017年的萬聖節，美國航天局直接一次性地公開了一系列音訊檔案的專輯，許多人在萬聖節當天聽到這些聲音的時候都感覺到了不可思議，以為是美國航天局為他們準備的萬聖節“惡搞”。然而，這些聲音確實是真實存在的，不是美國航天局的特殊禮物。

專輯中收錄的全部24段聲音都是來自宇宙天體的聲音。

這裡面的聲音包括2017年美國無人太空船卡西尼號錄製的土星和它的環繞衛星土衛二的“對話”；還有木星探測器“朱諾號”在穿過木星弓形震波的時候錄製的相關聲音。這些聲音聽起來可能有些詭異，甚至有幾分嚇人。

那麼，此次美國航天局公佈的黑洞聲音是什麼樣的呢？

令人“驚歎”的聲音

透過收聽美國航天局釋出的音訊，我們不難也會有上文同樣的感受，

這聲音一開始感覺像深山老林的各種動物咆哮後混雜的聲音，再一細聽又感覺不像地球上存在的任何聲音，

讓人感覺到後背發涼和各種不舒服，這或許就是來自黑洞聲音的獨特魅力吧。在聽完聲音後，轉念一想，初中物理老師多次強調“真空是不能傳播聲音的”。

那麼，美國航天局是如何錄製到這段音訊的呢？莫非這又是一個巨大的“惡作劇”？

這當然不是一個“惡作劇”，這是美國航天局花費了大量人力和物力，才將這段聲音捕捉到並轉化成功的。

其實，這段聲音不是真正意義上的“聲音”，本質上是黑洞向四周發出的壓力波。我們一般來說能聽到的聲音是一種縱波，縱波是透過粒子密度的變化來實現的。只要波長能夠大於氣體平均分

子程

，這種氣體就可以支援聲波的傳播。

雖然外太空的真空度很高，但還是存在一定量的氣體粒子，這些氣體粒子為聲波的傳播創造了條件。

既然有了聲音傳播的條件，那麼我們不禁要問，黑洞的聲音是從哪裡來的呢？

對於這些“聲音”的來源主要有兩種解釋。

第一種解釋

是認為這些聲音是因為黑洞具有強大的壓力和輻射，從而形成了有節奏地加熱降溫或者擠壓而形成的。這主要是與黑洞的特點密不可分，黑洞在吞噬物質時，會在黑洞的兩極產生強大的噴流。當然，黑洞吞噬物質也不是連續性的，而是階段性地吞噬，這樣就形成了一個階段性的高低變化，從而改變了周圍的聲波，進而發出了“聲音”。

另一種解釋

是認為黑洞在吞噬掉周圍的物質後，會形成巨大的空腔，周圍的聲波會迅速

回填

到空腔當中，在空腔當中震動反彈而形成3D漣漪。

但是，這些黑洞產生的聲音人類是無法透過人耳直接聽見的。

人耳能聽到的聲音訊率大約在20-20000赫茲之間，黑洞產生的聲音波長非常地長，這也就導致了它的頻率遠遠低於人耳的可聽範圍。英仙座星系團黑洞所發出的聲音訊率大約音比

中央

C 低了 57 個八度，它的頻率數量級為10的負15次方，聽完一個完整的週期大約需要1644萬年。

因此，為了讓人耳

可以

聽到宇宙深處黑洞的聲音，科學家運用無線電技術將這些電磁波轉換成人的耳朵能夠聽得見的聲波，然後再將其發出的聲音提高 57 和 58

個

八度音，這相當於將黑洞聲音的原始頻率提高了

14.4億億倍

。

所以，黑洞聲音的令人驚歎之處不僅是指它那令人脊背發涼的聲音本身，最令人驚歎的還是相關領域的科學家為了捕捉聲音、還原聲音所做出的巨大努力。

那麼，科學家們“費盡心機”捕捉到的聲音有什麼作用呢？

黑洞聲音的重要意義

英仙座星系團黑洞的聲音捕捉，這不僅僅是一種有趣的聲音轉換形式，更是成為了研究星系成長的關鍵證據。

科學家透過捕捉轉換聲音，分析黑洞向外擴散能量的傳輸過程，進而研究新恆星的形成和成長速度。

同時透過此次技術的突破，科學家已經掌握了將電磁波轉化為聲波的成熟技術，甚至科學家Russo 說到：“就像任何資料都可以視覺化一樣，任何資料都可以被聲化”，

只要相關事物是隨著時間演變的，那麼對它的相關資料進行聲化處理通常會變得更加有效。

研究團隊還運用了同樣的聲化方法，對室女座 M87 中的黑洞進行音訊轉換，獲得了大量的相關資料。透過這兩次成功地聲化轉化，為以後的天文學研究提高了寶貴的經驗，可以將更多的來自脈衝星的脈衝無線電波、來自碰撞黑洞的引力波進行可聲化處理。

聲化的天文資料既可以方便天文學家進行研究，又能將更多的人吸引到天文學的大家庭當中，比如

聲化的資料可以讓盲人體驗到天文學的魅力和奇蹟

。

天文學家除了將黑洞的聲音進行了捕捉和轉化，還拍到了黑洞的照片。

就在釋出黑洞聲音的一週後，2022年5月12日，科學家們釋出了銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*（Sgr A*）的首張照片。

由此可見，現在的天文學研究水平突飛猛進，人類透過對於黑洞聲音的捕捉和照片的拍攝，將人類原本無比陌生的黑洞更加立體化、視覺化地呈現在人類面前，這既是科學技術的進步，更是人類對於未知領域的征服。

在不久的將來，人類一定能夠實現幾千年來憧憬天空、嚮往天空的偉大夢想。

作者：丫丫 校稿編輯：小宛