Вихревые рукава галактик, простирающиеся на сотни световых лет в поперечнике. Нежные акварельные мазки газовых выбросов и точечные точки только что родившихся звезд. Слабый свет, вырывающийся из плотного и катастрофического горизонта событий черной дыры. Для многих из нас чудеса Вселенной открываются с помощью прекрасных изображений, регулярно публикуемых различными обсерваториями НАСА и миссиями телескопов. Фотографии - и все визуальные средства - отличный способ узнать об астрономии, но они не единственный способ увидеть - или, скорее, услышать - вселенную.
Сонификация - не новая технология; это восходит к 1908 году с изобретением счетчика Гейгера. Однако в последнее время он возродился благодаря некоторым невероятным проектам, которые помогли пробудить еще больший интерес к миссиям НАСА и самым глубоким уголкам космоса, в которые они вглядываются.
Что такое сонификация?
Прежде чем пытаться разобраться в навязчивых звуках вселенной, полезно понять, как эти звуки возникли. Этот процесс называетсяозвучивание, и мы смогли узнать больше о нем от Мэтта Руссо, астрофизика, музыканта и ведущего TED Talk с подходящим названием «Как звучит Вселенная?»
«Озвучивание - это использование неречевого звука для передачи информации», - объясняет Руссо. «Это включает в себя преобразование данных в звук, чтобы отношения внутри данных можно было воспринимать, исследовать и наслаждаться с помощью нашей изысканной слуховой системы».
Короче говоря, озвучивание - это сбор данных и преобразование их в звук. В последнее время НАСА делало это с множеством интересных наборов данных, включая черную дыру в центре скопления галактик Персей, для которой Руссо создал ультразвуковое исследование.
На самом деле существует целая библиотека проектов озвучивания, которые НАСА называет «Вселенная звука», где слушатель может на слух исследовать объекты дальнего космоса, начиная от «Столпов творения» в туманности Орла (Мессье 16) и заканчивая который находится на расстоянии 7 000 световых лет; к Тихо Сверхновой, произошедшей в ноябре 1572 г.; к данным Chandra Deep Field, которые фиксируют около 5000 сверхмассивных черных дыр на одном изображении.
Большой взрыв и черные дыры
Сонификация обычно попадает в заголовки научных кругов, когда публикуются окончательные прекрасные результаты о каком-то новом явлении. Может быть, это черная дыра или излучение умирающей звезды, но ультразвук можно провести с любым набором данных, который есть у НАСА.
«Точно так же, как любые данные можно визуализировать, любые данные можно озвучить, - делится Руссо. «Поскольку звук возникает во времени, обычно более эффективно озвучивать данные, которые представляют собой что-то, изменяющееся с течением времени. Это могут быть пульсирующие радиоволны пульсара, гравитационные волны от сталкивающихся черных дыр или колебания резонансной переменной звезды». Таким образом, эти увлекательные астрономические явления являются отличными кандидатами на озвучивание, поэтому мы так много слышим о них - буквально.
Но озвучивание выходит за рамки создания нового носителя для больших наборов данных из отдаленных мест. «Озвучивание знаковых данных изображений НАСА сопряжено с определенными проблемами, поскольку изображения в основном фиксированы во времени, но это также приводит к новым и творческим картографическим стратегиям, которые, кажется, пробуждают любопытство людей», - говорит Руссо. На самом деле сонификация является важным инструментом для повышения научной грамотности, поскольку люди учатся с помощью различных средств.
Существует также более практичная причина доступности для производства ультразвуковых данных астрономических данных: «Кроме того, полезно помочь слепому ощутить красоту и чудо астрономических изображений», - делится Руссо.
Ближе к дому(иш)
Сонификация не обязательно должна использоваться исключительно для интерпретации данных, полученных на расстоянии световых лет; есть приложения для технологии гораздо ближе к дому. «Посадочный модуль InSight регистрировал марсотрясения с поверхности Марса в течение последних трех лет, в том числе сильное землетрясение, произошедшее за последние несколько дней», - говорит Руссо. «Я хотел бы работать с сейсмическими данными, чтобы дать людям звуковой опыт грохота земли в другом мире».
Для любого из нас, кто пережил землетрясение и слышал грохот, несомненно, будет захватывающим - и немного тревожным - наконец услышать марсотрясение.
Интересно
Хотя сонификация добилась наибольшего успеха и интереса к обработке астрономических данных, ее можно делать с любыми данными. Художники по сонификации создали звуковые представления из самых разных данных, включая всплески COVID-19 в отделениях интенсивной терапии, данные хэштегов Twitter и ДНК THC. Каждый проект звучит по-своему, и это ясно показывает, что озвучивание - это и искусство, и наука.