Wyjaśnienie: projekt sonifikacji NASA, który zamienia obrazy astronomiczne w muzykę

Co to jest sonifikacja danych? Jak NASA przełożyła obrazy astronomiczne na dźwięk? Dlaczego ten projekt sonifikacji jest przydatny?

Chandra X-Ray Center (CXC) NASA poszło o krok dalej, przedstawiając nowy projekt „sonifikacji”, który przekształca dane z obrazów astronomicznych w dźwięk. (zrzut ekranu: NASA/Youtube)

Podczas gdy teleskopy oferują przebłyski przestrzeni kosmicznej, przekształcając dane cyfrowe w oszałamiające obrazy, Chandra X-Ray Center (CXC) NASA poszło o krok dalej, przedstawiając nowy projekt „sonifikacji”, który przekształca dane ze zdjęć astronomicznych w dźwięk.

Użytkownicy mogą teraz „słuchać” obrazów Centrum Galaktyki, pozostałości supernowej o nazwie Cassiopeia A, a także mgławicy Filary Stworzenia, które znajdują się w regionie około 26 000 lat świetlnych od Ziemi. Dane zostały zebrane przez NASA Chandra X-Ray Observatory, Hubble Space Telescope i Spitzer Space Telescope — z których każdy jest reprezentowany przez inny „instrument” muzyczny.

Co to jest sonifikacja danych?

Sonifikacja danych odnosi się do wykorzystania wartości dźwiękowych do reprezentowania danych rzeczywistych. Mówiąc najprościej, jest to dźwiękowa wersja wizualizacji danych. Na przykład w ostatnim projekcie NASA Chandra dane są reprezentowane za pomocą wielu nut. Dzięki temu projektowi sonifikacji danych użytkownicy mogą teraz doświadczać różnych zjawisk uchwyconych na obrazach astronomicznych jako doświadczenia słuchowego. Narodziny gwiazdy, chmury pyłu, a nawet czarnej dziury można teraz „słyszeć” jako dźwięk o wysokim lub niskim tonie.

Jak NASA przełożyła obrazy astronomiczne na dźwięk?

Odległe teleskopy NASA w kosmosie zbierają z natury dane cyfrowe, w postaci jedynek i zer, zanim przekształcą je w obrazy. Obrazy są zasadniczo wizualnymi reprezentacjami światła i promieniowania o różnych długościach fal w przestrzeni, których ludzkie oko nie może zobaczyć.

Projekt Chandra stworzył rodzaj niebiańskiego koncertu, przekładając te same dane na dźwięk. Skok i objętość są używane do oznaczenia jasności i położenia obiektu niebieskiego lub zjawiska. Do tej pory astronomowie stojący za Projektem Chandra opublikowali trzy przykłady wykonane przy użyciu danych zebranych z niektórych z najbardziej charakterystycznych obiektów na niebie – Centrum Galaktyki, Cassiopeia A i Mgławicy Filarów Stworzenia.

Centrum Galaktyki

Pierwszym przykładem jest Centrum Galaktyki, które jest centrum rotacyjnym Drogi Mlecznej. Składa się z kolekcji obiektów niebieskich — gwiazd neutronowych i białych karłów, obłoków pyłu i gazu, a przede wszystkim supermasywnej czarnej dziury zwanej Sagittarius A*, która waży cztery miliony razy więcej niż Słońce.
W oparciu o dane zebrane przez Obserwatorium Rentgenowskie Chandra oraz Kosmiczne Teleskopy Hubble'a i Spitzera, obraz jest renderowany za pomocą promieniowania rentgenowskiego, światła widzialnego i podczerwonego, zanim zostanie przekształcony w dźwięk. Tłumaczenie zaczyna się po lewej stronie obrazu, a następnie przesuwa się w prawo. Gwiazdy i inne zwarte źródła są reprezentowane za pomocą pojedynczych krótkich dźwięków, podczas gdy dłuższy brzęczący dźwięk jest używany do oznaczania chmur gazu i pyłu. Wszystko to narasta w crescendo, które ma miejsce wokół jasnego obszaru w prawym dolnym rogu obrazu, w którym znajduje się Sagittarius A*.

Kasjopeja A

Według NASA, położona około 11 000 lat świetlnych od Ziemi, w północnej konstelacji Kasjopei, Cassiopeia A jest jedną z najbardziej znanych pozostałości po masywnej niegdyś gwieździe, która została zniszczona przez wybuch supernowej około 325 lat temu. Zdjęcie przedstawia pozostałość po supernowej jako kulę różnokolorowych włókien. Każdy kolor reprezentuje konkretny pierwiastek — czerwony to krzem, żółty to siarka, fioletowy to żelazo, a zielony to wapń. Każdemu z tych włókien przypisany jest również własny, niepowtarzalny dźwięk.

W przeciwieństwie do sonifikacji Centrum Galaktyki, gdzie tłumaczenie gra od lewej do prawej, tutaj dźwięki przesuwają się na zewnątrz od środka okrągłej struktury.

Ekspresowe wyjaśnieniejest teraz włączonyTelegram. Kliknij tutaj, aby dołączyć do naszego kanału (@ieexplained) i bądź na bieżąco z najnowszymi

Filary stworzenia

Kultowe Filary Stworzenia znajdują się w centrum Mgławicy Orzeł, znanej również jako Messier 16. Do zdjęć struktury niebieskiej, która składa się z delikatnych wież kosmicznego pyłu i gazu, wykorzystano Teleskop Hubble'a. Również tutaj różne kolory są używane do reprezentowania pierwiastków — niebieski dla tlenu, czerwony dla siarki i zielony dla azotu i wodoru.

Podobnie jak w przypadku Centrum Galaktycznego, to tłumaczenie dźwięku jest również odtwarzane od lewej do prawej. Jednak dźwięk ma niesamowity efekt, z ostrymi gwizdami reprezentującymi gwiazdy i niskimi wyciami wskazującymi na obecność obłoków gazu. Użytkownik ma możliwość słuchania wszystkich trzech obrazów jednocześnie jako zespół, w którym każdy teleskop gra na innym instrumencie, lub indywidualnie jako solo, NASA stwierdziła w niedawnym poście na blogu.

Nie przegap Objaśnionego | NASA planuje ponownie wysłać ludzi na księżyc do 2024 roku; Oto jak

Dlaczego ten projekt sonifikacji jest przydatny?

Projekt sonifikacji był prowadzony przez Centrum Rentgenowskie Chandra we współpracy z programem NASA Universe of Learning Program (UoL), którego celem jest skuteczne i wydajne włączenie treści naukowych NASA do środowiska uczenia się dla uczniów w każdym wieku. Przez lata NASA pracowała nad udostępnieniem danych o przestrzeni dla większej liczby odbiorców. Zgodnie z oświadczeniem wydanym przez zespół Chandra, projekty sonifikacyjne, takie jak ten, pozwalają odbiorcom — w tym społecznościom niedowidzącym — doświadczać przestrzeni za pomocą danych.

Podziel Się Z Przyjaciółmi: