宇宙是什么聲音的?這個問題看似有些不合理,因為嚴格說來,我們在太空中其實聽不到任何聲音。
但設想一下,如果我們有一種“通感”的能力,能夠從宇宙美麗絢爛的圖片中,聽見動人的聲音,那會是一種怎樣的體驗?天體多種多樣,這些聲音也不會千篇一律。一些旋律可能激烈澎湃,一些則柔軟而靜謐,還有一些可能像恐怖電影一樣詭秘……
在一個新項目中,可視化科學家、聲音工程師與NASA合作,真的將宇宙轉化成了動人的音樂。研究團隊使用了一種名為數據可聽化的新技術,將太空望遠鏡捕捉到的資訊轉換成聲音,其中包括來自錢德拉X射線天文臺、哈勃空間望遠鏡和斯皮策空間望遠鏡等多項任務的數據,
目前,一些最著名的深空影像已經變成了音樂,比如銀河系中心、子彈星系團、創生之柱等,研究人員將來自望遠鏡的數據腳本轉換成音符和節奏,由此生成音頻,在一些案例中,數據被分配了特定的樂器,比如鋼琴、小提琴和鐘聲等。不同的音量、音高和低鳴則取決于亮度、距離和圖像所描繪的物體等因素,令人驚喜的是,宇宙創作出的這些旋律非常協調,產生了這些令人愉悅的作品,
現在,請準備好耳機,慢慢享受這些真正的宇宙之音。
銀河系中心
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視訊來源:NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
這段可聽化處理后的旋律描繪了銀河系中心附近的一個區域,隨著光標從左到右移動,覆蓋了約400光年的范圍,聲音代表了光源的位置和亮度,在圖像右下角有一片發光區域,旋律在這里出現了漸強,它是覆蓋著銀河系超大質量黑洞的發光氣體和塵埃,
子彈星系團
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視訊來源:NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
這張子彈星系團(Bullet Cluster,官方名稱1E 0657-56)的照片提供了暗物質的首個直接證據。暗物質是一類看不見的神秘物質,但它卻占據了宇宙的很大一部分,透過引力透鏡效應,來自錢德拉天文臺的X射線(圖中粉色)清楚地顯示了兩個合并星系團中的高溫氣體從暗物質中“掙脫”而出的位置,
在將這幅圖片轉換成聲音時,光標從左向右平移,每一層數據都被限制在一個特定的頻率范圍內,顯示暗物質的數據用最低頻率表示,而X射線則被轉換成了最高的頻率,哈勃望遠鏡所揭示的圖像中的星系處于中頻率,在每一層數據中,從圖像的底部到頂部,對應的音高隨位置的升高而增加,越靠近頂部的對象產生的音調越高,整幅圖像就這樣被編排成了一段悅耳的音樂,
蟹狀星云
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視訊來源:NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
西元1054年,蟹狀星云首次出現在人們的視野中,自那時起,我們的祖先就對它進行了研究。現代望遠鏡捕捉到了蟹狀星云持久的“引擎”,那是一顆大質量恒星坍縮時形成的快速旋轉中子星。高速的旋轉和強磁場的結合產生了物質和反物質的噴流,從它的兩極流出,并從赤道向外流動。
為了將這些數據轉換成聲音,光標同樣從左向右平移,每一種波長的光都與不同種類的樂器對應起來。來自錢德拉天文臺的X射線(圖中藍色和白色)是銅管樂器,哈勃望遠鏡的可見光數據(紫色)是弦樂,斯皮策望遠鏡的紅外數據(粉色)則被轉化成了木管樂器。在每種聲音中,越靠近圖像頂部的光所對應的音調越高,而更亮的光則代表著更響的聲音,
超新星1987A
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視訊來源:NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
大麥哲倫星云是銀河系的一個小的伴星系,1987年2月24日,南半球的天文觀測者在大麥哲倫星云中觀察到了一個新的天體。這是幾個世紀以來最明亮的超新星爆炸之一,它隨后被稱為超新星1987A(SN 87A)。這段縮時攝影顯示了1999年至2013年間,錢德拉天文臺(藍色)和哈勃望遠鏡(橙色和紅色)獲得的一系列觀測結果,它顯示了一個致密的氣體環,在恒星變成超新星之前被恒星噴射出來,當超新星沖擊波通過這個環時,它發出的光會變得更加明亮。
當焦點掃過圖像時,數據被轉換成水晶缽的聲音,更亮的光變成了音調更高、聲音更響的音符。
創生之柱
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視訊來源:NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
哈勃望遠鏡曾在鷹狀星云中拍攝到了一張特別而令人驚嘆的影像:星際氣體和塵埃構成了象鼻的形狀。這張照片后來成為天文學中最具代表性的照片之一,并取名“創生之柱”。創生之柱附近的區域同樣是銀河系中標志性的區域,許多恒星在這里形成,
和照片中展現的令人驚嘆的形態相似,圖像轉換出的音樂就像是科幻電影中會出現的詭異聲響,口哨聲和詭異的音調從數據中緩緩流出。
仙后座A
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視訊來源:NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
仙后座A(Cassiopeia A)是一個超新星遺跡,距離我們約11000光年。超新星爆發中釋放的四種元素的數據被賦予了不同的音樂效果,隨著光標從中心向外移動,圖片被轉換成了一段頗具音樂性的旋律。
研究人員進行這些“創作”的目的,是希望更多人有機會更好地認識宇宙圖像,包括那些視力障礙人士,這些音樂同樣給我們提供了一種全新的感官體驗,探索宇宙似乎“聽”起來更加浪漫了。
參考文獻
[1] https:http://news.harvard.edu/gazette/story/2021/01/harvard-scientist-turns-space-images-into-music/
[2] https:http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/data-sonification-a-new-cosmic-triad-of-sound.html
[3] NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
文字:巨木強森
圖片:雯雯子
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我覺得女孩子的聲音都好聽啊
真聲音!真音樂!