Ouça os estranhos “sons” de um buraco negro captados pela NASA.

A NASA divulgou em 2022 um excerto áudio inquietante: a “tradução” para som de ondas que se propagam a partir de um buraco negro supermassivo situado a cerca de 250 milhões de anos-luz.

Esse buraco negro fica no centro do aglomerado de Perseus (um vasto conjunto de galáxias) e, para que o fenómeno pudesse ser ouvido por pessoas, as ondas acústicas foram transpostas para cima 57 e 58 oitavas. O que se ouve é um lamento quase sobrenatural - e, sejamos francos, com um tom que parece tão sinistro quanto irritado.

Foi também a primeira vez que estas ondas foram extraídas dos dados e transformadas num áudio audível.

O que estamos realmente a ouvir?

Embora no espaço “não haja som” da forma como o ouvimos na Terra (porque o som precisa de um meio material para se propagar), isso não significa que não existam ondas em ambientes cósmicos onde há gás e plasma.

Em 2003, astrónomos identificaram algo extraordinário: ondas acústicas a atravessar enormes quantidades de gás em torno do buraco negro supermassivo no centro do aglomerado de Perseus, hoje famoso pelos seus “uivos” espectrais.

Na frequência original, porém, ninguém as conseguiria ouvir. Estas ondas incluem a nota mais grave do Universo alguma vez detetada por seres humanos, muito abaixo do limiar auditivo.

Da nota mais grave do Universo ao áudio da NASA

A sonificação recente não se limitou a “subir” a gravação muitas oitavas: os investigadores também acrescentaram notas a partir do conjunto de sinais detetados junto do buraco negro, para dar uma ideia de como esse “toque” poderia ressoar pelo espaço entre galáxias.

A nota mais baixa - a mesma identificada em 2003 - corresponde a um Si bemol, um pouco mais de 57 oitavas abaixo do Dó central. Nessa escala, o valor é tão extremo que a “frequência” equivale, na prática, a um período de cerca de 10 milhões de anos por oscilação. Para comparação, a nota mais grave que o ouvido humano consegue detetar está associada a ciclos de aproximadamente um vigésimo de segundo (0,05 s).

Como o som foi construído a partir das ondas

Para produzir o áudio, as ondas foram extraídas radialmente, isto é, para fora a partir do buraco negro supermassivo no centro do aglomerado de Perseus. Depois, o “varrimento” foi reproduzido no sentido anti-horário desde o centro, permitindo ouvir o sinal em todas as direções.

No resultado final, as frequências foram elevadas para valores 144 quatriliões e 288 quatriliões de vezes superiores às frequências originais. O efeito é, como acontece com muitas sonificações do espaço, profundamente estranho e arrepiante.

Porque isto importa: o meio intraconglomerado e o aquecimento do plasma

Estas sonificações não servem apenas para curiosidade. O gás e o plasma muito ténues que ocupam o espaço entre as galáxias dentro de aglomerados - o meio intraconglomerado - são mais densos e muito mais quentes do que o meio intergaláctico fora dos aglomerados.

As ondas acústicas que se propagam no meio intraconglomerado são um dos mecanismos capazes de aquecer esse plasma, porque transportam energia através dele. E como a temperatura ajuda a regular a formação estelar, estas ondas podem desempenhar um papel importante na evolução dos aglomerados de galáxias ao longo de períodos muito longos.

Esse mesmo calor também é crucial para conseguirmos detetar as ondas: por estar extremamente quente, o meio intraconglomerado brilha intensamente em raios X. Foi isso que permitiu ao Observatório de Raios-X Chandra não só detetar as ondas inicialmente, como também suportar o projeto de sonificação.

M87*: outra sonificação, mas a partir de luz (não de som)

Outro buraco negro supermassivo célebre também recebeu este tratamento: M87*, o primeiro buraco negro alguma vez fotografado diretamente graças ao esforço monumental da colaboração do Telescópio do Horizonte de Eventos. Em simultâneo, M87* foi observado por outros instrumentos:

• Chandra, em raios X
  
• Hubble, em luz visível
  
• ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), em comprimentos de onda de rádio

Essas observações revelaram um jacto colossal de matéria lançado a partir da região imediatamente exterior ao buraco negro, com velocidades que parecem ultrapassar a da luz no vácuo (é um efeito ilusório, mas impressionante). E agora, esses dados também foram convertidos em som.

É importante notar a diferença: ao contrário do caso de Perseus, aqui os dados não eram ondas sonoras - eram luz em diferentes frequências. Na sonificação, os sinais de rádio (nas frequências mais baixas) foram mapeados para os tons mais graves, os dados ópticos ficaram no intervalo intermédio, e os raios X surgem nos tons mais agudos.

Uma nova forma de explorar dados do Universo

Transformar dados visuais em áudio pode ser uma forma envolvente de experienciar fenómenos cósmicos, mas também tem utilidade científica: ao alterar a representação de um conjunto de dados, por vezes emergem padrões e detalhes que podem passar despercebidos noutros formatos, abrindo caminho a análises mais finas sobre o Universo vasto e ainda tão misterioso.

Além disso, a sonificação tem valor na acessibilidade científica: permite que pessoas com limitações visuais explorem informação astronómica complexa através do som, e incentiva novas formas de comunicar resultados sem perder rigor.

Uma versão deste artigo foi publicada pela primeira vez em maio de 2022.