Lắng nghe âm thanh hố đen qua bản sonification của NASA

Lỗ đen là một trong những vật thể khắc nghiệt nhất trong vũ trụ. Những vật thể khổng lồ và cực kỳ đậm đặc này có lực hấp dẫn mạnh đến mức chúng hút mọi thứ tiến đến quá gần – kể cả ánh sáng. Nhưng điều đó không có nghĩa lỗ đen là những vật thể vô hình. Dù bản thân lỗ đen không thể nhìn thấy, những đám mây bụi và khí gas xung quanh chúng có thể trở nên cực nóng và phát sáng rực rỡ, cho phép kính thiên văn "nhìn thấy" lỗ đen một cách chi tiết.

Tuy nhiên, không chỉ hình ảnh giúp chúng ta trải nghiệm về lỗ đen. NASA đã tạo ra một bộ sưu tập các bản "âm thanh hóa" (sonifications) lỗ đen, biến những hình ảnh này thành âm thanh như một cách thức khác để truyền tải dữ liệu thu thập được từ các kính thiên văn như James Webb, Đài quan sát Tia X Chandra và Kính thám hiểm Phân cực Tia X (IXPE).

Ba bản âm thanh hóa được chia sẻ dưới đây thể hiện ba giai đoạn khác nhau trong vòng đời của một lỗ đen.

Đầu tiên là WR 124, một ngôi sao thuộc loại Wolf-Rayet, tiền thân tiềm năng của lỗ đen. Khi những ngôi sao già cỗi, khổng lồ này đến cuối vòng đời, chúng bắt đầu phóng ra các lớp khí gas vào không gian, tạo nên những đám mây phức tạp xung quanh. Cuối cùng, khi đã phóng ra đủ lượng vật chất, ngôi sao này có thể sụp đổ và trở thành một lỗ đen mới.

Âm thanh bắt đầu từ trung tâm nơi lõi sao. Khi di chuyển ra ngoài, dữ liệu tia X được thể hiện bằng âm thanh đàn hạc, trong khi dữ liệu từ James Webb được thể hiện bằng tiếng chuông. Các dữ liệu hồng ngoại khác, từ ba kính thiên văn khác nhau, được thể hiện bằng âm thanh dây đàn.

Bản âm thanh hóa thứ hai là về SS 433, một hệ nhị phân gồm một ngôi sao giống Mặt Trời của chúng ta và một vật thể đồng hành nặng hơn nhiều, được cho là lỗ đen hoặc sao neutron. Hai vật thể này quay quanh nhau, tạo ra những biến đổi trong tia X mà kính thiên văn trên Trái Đất có thể phát hiện. Kết hợp dữ liệu tia X với hồng ngoại và sóng vô tuyến, bản âm thanh hóa này di chuyển từ phải sang trái xuyên suốt hình ảnh. Các điểm sáng nằm gần phía trên hình ảnh được thể hiện bằng nốt cao, trong khi ánh sáng sóng vô tuyến, hồng ngoại và tia X lần lượt được thể hiện bằng âm sắc thấp, trung và cao. Những ngôi sao ở nền sau có thể nghe như tiếng giọt nước rơi.

Cuối cùng, Centaurus A là một thiên hà gần và nổi tiếng, được biết đến với độ sáng cực cao và phát ra sóng vô tuyến cực mạnh. Ở trung tâm là một lỗ đen siêu khối lượng khổng lồ - nhân vật chính của bản âm thanh hóa này. Lỗ đen phát ra một luồng vật chất (jet) chính là nguồn phát sóng vô tuyến. Bản âm thanh hóa dõi theo tác động của luồng vật chất này theo kiểu radar, di chuyển theo chiều kim đồng hồ. Dữ liệu tia X từ Chandra được thể hiện bằng tiếng chuông gió, còn dữ liệu tia X từ IXPE được thể hiện bằng âm thanh gió liên tục.