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「宇宙は無音」なのに、NASAがブラックホールの“音”を公開した理由

「宇宙は無音」なのに、NASAがブラックホールの“音”を公開した理由

読む前に予想してみよう!

宇宙空間ではどこでも、音は絶対に伝わらない

研究カード(どんな研究?)
対象
ペルセウス座銀河団の高温ガス
規模
単一の銀河団(チャンドラX線観測)
研究の種類
観測+データの可聴化
確かさ
★★★★☆
3秒でわかる

銀河団のガスにはブラックホールが起こした圧力の波が実際にある。ただし人間に聞こえないほど低いため、NASAは音程を大幅に上げて“聞こえる音”にした。

ひとことで言うとブラックホールのまわりには、ものすごく低い“音の波”があるんだって。

もくじ
  1. そもそも音って何?
  2. ペルセウス座銀河団の「本物の音波」
  3. 人間に聞こえるように「57オクターブ上げた」
  4. 「音」が銀河の運命を左右している?
  5. まとめ

「宇宙では、叫んでもだれにも聞こえない」。1979年の映画『エイリアン』のキャッチコピーにもあるように、宇宙は無音の世界だと言われます。

ところが2022年、NASAはSNSで「ブラックホールの音」を公開しました。不気味にうなるような低い音に、「宇宙は無音じゃなかったの?」と世界中がざわつきました。

いったい、あの“音”の正体は何だったのでしょうか。

01そもそも音って何?

音の正体は、空気などの物質がゆれて伝わる“圧力の波”です。太鼓をたたくと皮がふるえ、周りの空気が押されたり引かれたりして、その波が耳まで届きます。

宇宙空間の多くはほぼ真空(物質がほとんどない状態)なので、ゆらす物質がない。だから音は伝わりにくい──これが「宇宙は無音」と言われる理由です。

でも、宇宙は完全な空っぽではありません。場所によっては、うすいガスが大量にただよっています。

02ペルセウス座銀河団の「本物の音波」

地球から約2億4000万光年かなたにあるペルセウス座銀河団。ここには何千もの銀河が集まっていて、その間は数千万度もの高温ガスで満たされています。

この波紋は、ブラックホールが周りのガスを押しのけて泡を作るときに生まれる、本物の圧力の波=音波だと考えられています。その音の高さは、ピアノの真ん中の「ド」より57オクターブも低いシ♭に相当すると見積もられ、「宇宙で見つかった中でいちばん低い音」として話題になりました。

巨大ブラックホールが周りのガスにつくった波紋(イメージ)
巨大ブラックホールが周りのガスにつくった波紋(イメージ)

03人間に聞こえるように「57オクターブ上げた」

とはいえ、57オクターブも低い音は、もちろん人間の耳には聞こえません。1回ゆれるのに約1000万年もかかるような、とてつもなくゆっくりした波だからです。

そこでNASAのチームは、観測データから読みとった波を、57〜58オクターブ上げて人間に聞こえる高さにしました。こうしてできたのが、2022年に公開された“ブラックホールの音”です。

このように、データを音に変えて表現する手法をソニフィケーション(可聴化)といいます。目の見えない人や見えにくい人にも宇宙の姿を届けられる方法として、天文学で注目されています。イタリアのザネッラらが2022年に学術誌『Nature Astronomy』で発表したレビューでは、天文学のソニフィケーションの取り組みが世界で数多く生まれている一方、「どう聞かせれば正しく伝わるか」の評価はまだ発展途上だと指摘されています。

04「音」が銀河の運命を左右している?

この低い音波は、ただの珍現象ではありません。

銀河団のガスは、本来なら時間とともに冷えて、新しい星がたくさん生まれるはず。ところが実際には、思ったほど冷えていません。その理由のひとつとして、ブラックホールが生み出す音波や泡がガスを温め続けている可能性が考えられています。フェビアンは2012年のレビュー論文で、こうしたブラックホールからのエネルギーの注入(AGNフィードバック)が銀河団ガスの冷却を抑えているという観測的な証拠をまとめています。

ブラックホールの「歌声」が、銀河の成長にブレーキをかけているのかもしれないのです。

05まとめ

  • 宇宙の多くは真空だが、銀河団のガスには本物の音波がある
  • その音は「ド」より57オクターブ低いとされ、人間には聞こえない
  • NASAは音程を大幅に上げるソニフィケーションで、“聞こえる音”にした

「宇宙は無音」は半分正解、半分まちがい。宇宙は、私たちの耳では聞こえないほど低い声で、ずっと歌っているのかもしれません。

この研究を英語で読もう原田英語の English CornerSound is a pressure wave that needs matter, such as air, to travel through. 音声 4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く

原田英語の English Corner

この研究を英語で読もう

Sound is a pressure wave that needs matter, such as air, to travel through. Because most of space is almost a vacuum, it is usually silent. However, the Perseus galaxy cluster is filled with extremely hot gas. In 2003, a team led by Andrew Fabian reported data from NASA's Chandra X-ray Observatory showing ripples in this gas, like the rings that spread when you throw a stone into a pond. These ripples are real sound waves created by a giant black hole.

Their pitch is estimated to be a B-flat 57 octaves below middle C, far too low for humans to hear. In 2022, NASA raised the pitch by 57 to 58 octaves. This method of turning data into sound is called sonification.

123 words ・ CEFR B1

和訳を見る

音は圧力の波であり、空気のような物質がなければ伝わりません。宇宙のほとんどはほぼ真空なので、ふつうは無音です。しかし、ペルセウス座銀河団はきわめて高温のガスで満たされています。2003年、アンドリュー・フェビアンが率いるチームは、NASAのチャンドラX線観測衛星のデータから、池に石を投げたときに広がる輪のような波紋がこのガスにあることを報告しました。これらの波紋は、巨大ブラックホールが生み出した本物の音波です。

その音の高さは、ピアノの真ん中のドより57オクターブ低いシ♭と見積もられており、人間には低すぎて聞こえません。2022年、NASAはその音程を57〜58オクターブ上げました。このようにデータを音に変える手法は、ソニフィケーション(可聴化)と呼ばれます。

4択リーディングクイズ

Q1. Why is space usually silent?

Q2. What did Fabian's team find in the Perseus galaxy cluster?

Q3. What can we infer about the sound NASA shared in 2022?

重要単語

  • sound waveB1
    名詞(句)音波Sound waves cannot travel through a vacuum. 音は「圧力の波」。light wave(光波)、radio wave(電波)など wave の仲間で覚えると便利。
  • vacuumB2
    名詞真空Most of outer space is close to a vacuum. u が2つ続くつづりに注意。vacant(空いている)と同語源。vacuum cleaner は「掃除機」。
  • sonificationC1
    名詞可聴化(データを音に変えること)Sonification lets people hear data from telescopes. son-(音、sonic と同じ)+-ification(~化)。visualization(可視化)の「音」版と覚える。
  • galaxy clusterC1
    名詞(句)銀河団A galaxy cluster can contain thousands of galaxies. cluster は「房・集団」。a cluster of grapes(ブドウの房)のように日常でも使う。
  • octaveB2
    名詞オクターブRaising a note by one octave doubles its frequency. octo-(8)が語源。octopus(8本足のタコ)、October(もとは8番目の月)と同じ。
  • pitchB1
    名詞音の高さ・音程NASA raised the pitch so that people could hear it. 野球の「投球」、サッカーの「ピッチ」と同じつづり。音楽では high pitch / low pitch と言う。
  • mediumB2
    名詞媒体・媒質Sound needs a medium such as air or water. 複数形は media。「中間の」という意味から、何かを伝える「間に入るもの」。mass media の media と同じ語。

動画でもっと知る

「宇宙は無音」のはずなのに、NASAがブラックホールの“音”を公開。実はペルセウス座銀河団のガスには、ブラックホールが起こした本物の圧力の波がある。低すぎて聞こえないので57〜58オクターブ上げたらしい。

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出典・参考文献(4件)タップで表示
  1. Fabian et al. (2003) A deep Chandra observation of the Perseus cluster: shocks and ripples, MNRASdoi.org
  2. Fabian (2012) Observational Evidence of Active Galactic Nuclei Feedback, Annual Review of Astronomy and Astrophysicsdoi.org
  3. Zanella et al. (2022) Sonification and sound design for astronomy research, education and public engagement, Nature Astronomydoi.org
  4. NASA Chandra X-ray Center, A Universe of Sound, NASA/CXCchandra.harvard.edu