它聽起來像煙花爆竹的聲音，「砰」的一聲，然後響起「嗡嗡」的背景聲，很快這些聲音被像是衝擊波的聲音所取代。在這一波波的聲音之間，還有一些隨機的「嗶剝」聲。
這是黑洞的聲音，具體來說，是一個距離地球約7800光年的黑洞恆星系統天鵝座V404。煙花爆竹聲是黑洞的聲音，像衝擊波的聲音是光的回聲，隨機「嗶剝」聲是單個恆星的聲音。
當然，這不是現實中聽到的黑洞聲音，而是美國國家航空航天局創建的聲景，用聲音來顯現望遠鏡探測到的太空數據和信息，即所謂的「可聽化」處理。
「中國天眼」聚焦極端緻密天體的起源與演化等當前天文學最前沿的科學問題，有望在時域天文、宇宙的成分與演化和引力波暴等研究領域取得突破性成果。（圖/新華社）
近年來，天文學家意識到「傾聽」宇宙之聲的更多好處。越來越多的天文學家正利用一種全新的可聽化技術，將天體物理學數據轉化為音頻信號，利用聲波處理太空傳來的信息，幫助發現更多宇宙太空的秘密。美國喬治亞理工學院的布魯斯·沃克說：「我們的聽覺系統通常能夠做到視覺系統無法做到的事情。」現在，這一技術已被世界各地的天文台接受和採用。
有時候「聽」數據比看更有用
最早以這種方式在宇宙探索中帶來新發現純屬意外。1932年，美國物理學家、無線電工程師卡爾·古特·詹斯基利用自己製造的旋轉天線，無意中聽到了持續不斷的「嘶嘶」聲——最終被發現是來自銀河系中心的無線電波，射電天文學由此起步。
天文學家有意識地傾聽太空之聲始於上世紀六七十年代。1979年，當「旅行者1號」飛越木星的衛星木衛一傳回數據時，美國愛荷華大學的唐納德·格內特從監聽信號中識別出了低頻無線電波。數年後，他和同事們用聲波來辨別「旅行者2號」穿越土星環時出現的問題。2004年，格內特將從「卡西尼號」任務中獲取的數據轉化為聲頻信號，不僅發現了土星上的閃電，還在土星極光區域發現了電子輻射。
格內特敏銳地意識到，探索太空奧秘，「傾聽」數據信息比光看數據有用得多。首先，可聽化技術創造了一種消化複雜數據的新方法。英國劍橋大學的安妮塔·扎內拉說，聲音可傳達多達12個維度的信息，包括頻率、節奏、空間化等。其次，人們可以在關注多種聲音的同時，過濾掉無用的雜音。就好比在一個聚會廳里，在嘈雜的背景聲中，我們也能聽到自己身邊朋友的說話聲一樣，這也是為什麼可聽化技術被稱為「雞尾酒聚會效應」的原因。
藉助可聽化技術，天文學家得以從充斥著嘈雜背景聲的宇宙信息中發現微弱信號。引力波就是一個很好的例子。以兩個黑洞併合的信號為例，在一項研究中，扎內拉模擬了黑洞併合將發出的引力波信號，並將其插入到激光干涉引力波天文台（LIGO）的實際數據集中。「從視覺上無法區分的信號和噪音，可以用聲音清楚地分辨出來。」
收穫意想不到的偶然發現
在尋找所謂瞬變過程的天文學分支中，可聽化技術尤為重要。這一天文學分支也被稱為「時域天文學」，是對太空中相對較短時間尺度上發生變化的瞬態物體的研究。例如，一顆垂死恆星的爆炸只會保持幾周的亮度，一顆快速旋轉的中子星的閃光只能持續幾秒鐘。
瞬息萬變的星空（圖/新華社）
迄今為止，天文學中許多意想不到的偶然發現都是對瞬變現象的探測結果。有人認為，研究瞬變過程是發現某些甚至無法想像其存在的事物的最佳方式。
自2023年起，智利的薇拉·魯賓天文台每隔三晚就對整個南部天空進行一次掃描。這一被稱為「時空遺產調查」（LSST）的項目將持續十年，為的是在太空中尋找瞬態閃光和耀斑。天文台的「魯賓狂想曲」項目則為訪客提供以音頻形式表示的LSST數據的完整訪問許可權。
在澳大利亞，一個名為「更深、更寬、更快」的項目已開始利用聲波來監測瞬態天文現象，該項目協調了全球及太空中的30多個望遠鏡設施，已在銀河系中發現了數千次瞬變現象，其中包括數十顆M－矮星耀斑、1a型超新星、雙星系統恆星爆炸等瞬變現象。
如今，天文學家正努力將一些同事傳承或自己開發的天文數據可聽化技術系統化，並對其有效性進行嚴格測試。為促進相關成果發表、知識交流，扎內拉與義大利帕多瓦大學心理學系合作，設立了首個天文學和心理聲學聯合博士學位。心理聲學是研究如何感知聲音的科學，這一學科的設立是為了更好地處理天文數據集，並建立起標準化的方法。未來，可聽化技術將成為每個人都可使用的標準技術。
原標題：《聽！黑洞的聲音？宇宙「聽」起來比「看」更帶勁》
欄目主編：許琦敏 文字編輯：劉琦 題圖來源：NASA官網
來源：作者：宇辰/編譯
