Transformarea imaginilor spațiale în muzică face astronomia mai accesibilă

Puse în muzică, observațiile telescopice ale centrului Căii Lactee creează o melodie liniștită, strălucind cu note de xilofon și pian. Între timp, emblematicii Stâlpi ai Creației din Nebuloasa Vulturului sună ca o partitură științifico-fantastică sinistră. Iar rămășița de supernovă Cassiopeia A este o simfonie răvășitoare.

Aceste interpretări muzicale, sau sonificări, au fost publicate la 22 septembrie de către Centrul Chandra X-ray al NASA. „Ascultarea datelor oferă [people] o altă dimensiune pentru a experimenta universul”, a declarat Matt Russo, astrofizician și muzician la proiectul de sensibilizare în domeniul astronomiei SYSTEM Sounds din Toronto.

Sonificarea poate face ca minunile cosmice să fie mai accesibile persoanelor cu orbire sau cu deficiențe de vedere și poate completa imaginile pentru cei care învață cu vedere. SYSTEM Sounds a colaborat cu Kimberly Arcand, cercetător în domeniul vizualizării la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics din Cambridge, Massachusetts, pentru a crea noile piese.

Christine Malec, o muziciană și pasionată de astronomie care este nevăzătoare, își amintește cu claritate prima sonificare pe care a auzit-o vreodată – o redare a sistemului planetar TRAPPIST-1 pe care Russo a redat-o în timpul unui spectacol de planetariu din Toronto (SN: 2/22/17). „Mi s-a făcut pielea de găină, pentru că am simțit că aveam o vagă impresie despre cum este să percepi cerul nopții sau un fenomen cosmologic”, spune ea. Muzica oferă datelor „o calitate spațială pe care o au fenomenele astronomice, dar pe care cuvintele nu o pot transmite cu adevărat”.

Noile interpretări combină date de la mai multe telescoape reglate pe diferite tipuri de lumină. Sonificarea unei imagini a centrului Căii Lactee, de exemplu, include observații de la Chandra X-ray Observatory, imagini optice de la Hubble Space Telescope și observații în infraroșu de la Spitzer Space Telescope. Utilizatorii pot asculta datele de la fiecare telescop în parte sau de la trio în armonie.

Noile „sonificări” de date traduc imaginile telescopului în cântece. Ascultați observații ale obiectelor cerești din jurul Căii Lactee, de la centrul galactic până la Pilonii Creației cu formare de stele din Nebuloasa Vulturului.

În timp ce un cursor se deplasează de la stânga la dreapta pe imaginea centrului galactic, arătând o întindere de 400 de ani-lumină, observațiile Chandra cu raze X, interpretate la xilofon, trasează filamente de gaz supraîncălzit. Observațiile Hubble la vioară evidențiază buzunarele de formare a stelelor, iar notele de pian ale lui Spitzer luminează norii de gaz și praf în infraroșu. Sursele de lumină din apropierea părții de sus a imaginii cântă la tonuri mai înalte, iar obiectele mai luminoase cântă mai tare. Cântecul crește în jurul unei regiuni luminoase din colțul din dreapta jos al imaginii, unde gazul și praful incandescent învăluie gaura neagră supermasivă a galaxiei.

Stratificarea instrumentelor unele peste altele conferă observațiilor un element de textură, spune Malec. „A făcut apel la simțul meu muzical, deoarece a fost făcut într-un mod armonios – nu a fost discordant”.

Acest lucru a fost intenționat. „Am vrut să creăm un rezultat care să fie nu doar precis din punct de vedere științific, ci și, sperăm, plăcut de ascultat”, spune Arcand. „A fost o chestiune de a ne asigura că instrumentele cântă împreună în simfonie.”

Dar sunetele discordante pot fi, de asemenea, educative, spune Malec. Ea arată spre noua sonificare a rămășiței supernovei Cassiopeia A: Sonificarea urmărește elementele chimice în toată această mare coloană de resturi cerești folosind note cântate la instrumente cu coarde (SN: 2/19/14). Aceste note formează o armonie frumoasă, dar pot fi dificil de distins, spune Malec. „Aș fi ales instrumente foarte diferite” pentru a face mai ușor de urmărit pentru ureche – poate o vioară asociată cu o trompetă sau o orgă.

În timp ce sonificarea este un instrument valoros pentru a face publicul interesat de astronomie, are, de asemenea, un potențial neexploatat pentru a ajuta astronomii profesioniști să analizeze datele, spune Wanda Díaz-Merced, un astronom care este, de asemenea, la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică, dar care nu a fost implicat în proiect (SN: 10/22/14).

Astronomii, inclusiv Díaz-Merced, care este orb, au folosit sonificări pentru a studia stelele, vântul solar și razele cosmice. Iar în cadrul unor experimente, Díaz-Merced a demonstrat că astronomii cu vedere pot detecta mai bine semnalele din seturile de date analizând informațiile audio și vizuale împreună, în loc să se bazeze doar pe vedere.

Cu toate acestea, eforturile de sonificare a seturilor de date astronomice pentru cercetare au fost rare. A face din sonificarea datelor o metodă de cercetare curentă nu numai că ar elimina barierele în calea cercetării astronomice, dar ar putea duce și la multe descoperiri noi, spune ea.