¿Puede el infrasonido (como el de un agujero negro) viajar a través del espacio "vacío"?

Así que he leído varios artículos sobre el sonido emitido por el agujero negro del cúmulo de Perseus, y entiendo que la forma en que la NASA pudo detectar el dron 57 octavas por debajo del C medio emitido por el agujero negro fue estudiando los efectos en los alrededores. nubes de gas, y convirtiendo los rayos X emitidos en un sonido que podemos interpretar; así que, en otras palabras, todo era una medición indirecta.

Sin embargo, el artículo de Gizmodo afirma que "las ondas de sonido solo pueden viajar a través de un medio si la longitud de la onda es mayor que la distancia promedio entre las partículas". Lo que realmente no entiendo aquí, y no se aborda realmente en ninguna de las informaciones que he encontrado en línea sobre esto es:

Si la longitud de la onda debe ser más larga que la distancia entre cada partícula en el medio, ¿por qué el infrasonido de frecuencia increíblemente baja no puede viajar a través del espacio profundo o regiones donde la densidad de las partículas es, digamos, 1 átomo por metro cúbico o más? Según la página de Wikipedia sobre el cúmulo de Perseo, dice: "Ningún ser humano escuchará la nota, porque su período de tiempo entre oscilaciones es de 9,6 millones de años". Esto significaría que los hercios de esta onda deben ser increíblemente pequeños y, por lo tanto, la onda debe ser muy larga, lo que le permite transferirse incluso entre partículas muy dispersas en el espacio?

Entonces, esencialmente, estoy preguntando por qué el infrasonido no puede viajar a través del vacío imperfecto del espacio donde las partículas están muy dispersas, pero aún están presentes, lo que significa que el espacio no está completamente vacío. ¿Por qué las ondas de sonido dejarán de viajar en el borde del cúmulo y no continuarán a través de estas partículas muy dispersas entre galaxias/cúmulos/supercúmulos?

¿Es que la ola ha perdido su energía mucho antes de llegar a la tierra? ¿En qué momento se decide que el infrasonido ya no puede viajar a través del gas? Porque si puede viajar a través de la nube de gas en el cúmulo, ¿dónde se detiene repentinamente y decide que ya no puede propagarse?

Dado que el sonido es un fenómeno colectivo y la longitud de onda es grande, necesitaría un "micrófono" muy sensible y astronómicamente grande para detectar este sonido (posiblemente comparable al tamaño de la galaxia). Además, tendría un problema de sincronización del reloj en un micrófono tan grande.
Ok, básicamente todo se reduce a las limitaciones técnicas de no poder detectar el infrasonido del agujero negro, y sin poder detectarlo no necesariamente podemos demostrar que puede viajar a través del espacio relativamente vacío, pero aún así eso no es así. t significa que no es teóricamente posible?

Respuestas (1)

Las ondas sonoras son exactamente movimientos mecánicos de las partículas del medio que transfiere el sonido. Por ejemplo, en los metales en los que tiene una red cristalina, el sonido es solo el movimiento de un pequeño desplazamiento de los átomos de metal. Si uno de esos átomos cambia de posición, obliga, por interacciones interatómicas, a mover a sus vecinos y así sucesivamente. El mismo fenómeno ocurre en varios fluidos, en este caso incompresibles.

En gas y en fluidos compresibles, se ve diferente. En ese caso, el desplazamiento de los átomos es en realidad un aumento o disminución local de la densidad, lo que significa aumento o disminución de la presión. Esto es exactamente lo que oímos: nuestros oídos son sensibles a los cambios de presión.

Son sonidos de varios personajes, cambios mecánicos de varios medios. Entonces, las ondas de sonido son un fenómeno colectivo, no hay sonido si solo tienes una o dos partículas. Entonces, si la longitud de la onda de sonido es muy corta, las oscilaciones de presión son muy rápidas. Pero para transferir tales oscilaciones de un lugar a otro, ¡otras partículas tienen que poder moverse! Si las oscilaciones son demasiado cortas, no puede cambiar la posición de otras partículas, etc. o incluso si lo hace, no es un cambio coherente, lo que significa que este tipo de discrepancia no puede viajar en el medio. Solo tiene que permanecer local y desaparecer después de un corto tiempo.

El límite teórico de dicho comportamiento es exactamente la distancia media entre partículas en un cuerpo, medio, gas o fluido dado.

Entonces, en un caso de densidad extremadamente baja, donde la distancia media entre partículas es de aproximadamente kilómetros, incluso si cambia el estado de un átomo, es muy baja la probabilidad de que tenga alguna influencia en otro. Solo tienen que chocar, por coincidencia, para intercambiar su impulso. Por supuesto, incluso puede suceder, teóricamente, pero luego debería haber otra colisión de otros pares y otro, y continuar, y en un gas de densidad tan pequeña es casi imposible transferir cualquier discrepancia en el estado en un extremo del sistema a cualquier otro a gran distancia.

Entonces, este tipo de medio puede tratarse como continuo, si la longitud de onda es lo suficientemente grande, y aquí se debe considerar una longitud extremadamente larga. Tal excitación puede transferir energía y es una discrepancia mecánica del medio, por lo que incluso el gas intergaláctico puede transferir sonido, al menos si lo consideramos como una onda mecánica por definición.

Puede transferir ondas de densidad causadas por un campo externo, como las ondas de marea gravitatorias o, si las partículas están ionizadas, lo que suele ser el caso, también los campos electromagnéticos. Pero este es el caso de un campo externo que actúa sobre las partículas del medio separado.

Incluso el medio intergaláctico puede transmitir sonido por debajo de ciertas frecuencias. Si bien la frecuencia de corte es extremadamente baja, ocurre lo mismo cuando escuchamos un instrumento musical, una voz o un tren lejano: es "sonido".
No estoy seguro de si es buena idea llamarlo sonido. Recuerda en algunos aspectos una luz frente a ondas de radio de muy baja frecuencia. Por supuesto, es una transferencia de energía mecánica, cinética. Pero para ser sólido, el medio debe permitir la aproximación como medio continuo. Supongo que tiene una característica muy peculiar que no encaja bien en esta imagen.
En esas frecuencias extremadamente bajas/longitudes de onda extremadamente largas, incluso el medio intergaláctico muy escaso parece ser continuo. es "sonido".
Ok, puede ser principalmente una cuestión de terminología. ¿Crees que es posible tener una onda de sonido de longitud comparable a la distancia de dos galaxias? No sé si nos da algo útil. Pero, por supuesto, puede existir una excitación mecánica de este tamaño y tal transferencia de energía es posible. Aceptar.