Kara deliğin sesi gerçek mi? Perseus ve 57 oktav

Galaksi kümelerinin arası boş değildir: milyonlarca derece sıcaklıkta, çok seyrek bir gazla doludur. Seyrek de olsa bu bir ortamdır ve ses, yani basınç dalgası, bir ortamda yayılabilir. Perseus kümesinin merkezindeki kara delik zaman zaman madde püskürtür; püskürmeler gazı iter ve dışarı doğru yayılan halkalar bırakır.

Chandra X-ışını teleskobunun Perseus'a yönelttiği uzun gözlemde bu halkalar görüntüdeki parlaklık farkları olarak seçilir. Fabian ve arkadaşları 2003'te bunları yayılırken sönen ses dalgaları olarak yorumladı: halkaların aralığı yaklaşık 11 kiloparsek, yani bir dalganın geçmesi yaklaşık 9,6 milyon yıl.

Dönemi 9,6 milyon yıl olan bir dalganın frekansı 1 bölü bu süredir: yaklaşık 3,3 × 10⁻¹⁵ Hz. İnsan kulağı kabaca 20 Hz'in altını ses olarak duymaz; aradaki fark akıl almaz büyüklüktedir.

Bir oktav frekansı iki katına çıkarır. 57 oktav 2⁵⁷ kat, yaklaşık 1,44 × 10¹⁷ kat demektir: 3,3 × 10⁻¹⁵ Hz bu kadar yukarıda yaklaşık 476 Hz olur. Aynı kat sayı zamanı da sıkıştırır: 9,6 milyon yıllık dönem saniyenin yaklaşık 476'da birine iner. Hesabı Oktav Dönüştürücü'de kendin deneyebilirsin.

NASA'nın 2022'de yayımladığı Perseus seslendirmesinde dalgalar Chandra görüntüsünden merkezden dışarı doğru çıkarıldı ve gerçek perdelerinin 57 ve 58 oktav üstüne taşındı. Seste gerçek dalgalarla birlikte boşluklar gibi başka büyük ölçekli yoğunluk değişimleri de vardır.

Yani duyulan, bir mikrofon kaydı değil, ölçülmüş bir dalganın duyulur aralığa taşınmış hâlidir. Dalga gerçektir; onu kulağa ulaştıran eşleme insan seçimidir.

'İki kara deliğin çarpışma sesi' diye anılan LIGO sinyali başka bir şeydir. Kütleçekim dalgası bir ortamda yayılan basınç değil, uzay-zamanın kendisindeki küçük bir esnemedir. GW150914'te bu esnemenin frekansı 0,2 saniyede 35 Hz'ten 250 Hz'e tırmanır: zaten işitme aralığındadır, ama hava titremediği için kulakla duyulmaz.

Perseus'ta dalga gerçek bir ses dalgasıdır ama çok yavaştır; GW150914'te frekans duyulur aralıktadır ama ses değildir. İkisinin de 'sesi' bir eşlemeyle kulağa taşınır.

Kara Deliğin Fısıltısı bölümünde Perseus'un dalgası oktav merdiveninde dinlenir: önce 2⁴⁴ kat hızla her 17 saniyede bir gelen bir nabız, her basamakta iki kat sık; sonra 57 oktav yukarıda yaklaşık 476 Hz'lik bir ton ve 58 oktav yukarıda ikincisi. Aynı dalganın ritimden perdeye dönüştüğü an duyulur.