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听,宇宙的声音

发表时间:2020-11-19 22:36:00  来源:野望文存  浏览:次   【】【】【

图片来源:NASA


你想象过真正的天籁会是什么样的吗?哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)给我们带来了数不清的视觉盛宴,但除了图片和影像,这些天文奇观也可以用其他感官来体验:通过数据音频化处理,转换成图像的数据同样也可以转换为声音。


图像的元素,比如说亮度和位置,都被映射成了音高和音量。下面的每段声音翻译都从图片的左侧开始,然后移至右侧。虽然太空之中无法传播声音,但音频化处理为我们提供了一种体验和概念化数据的新方式。音频化扩展了数据的受众群体,让盲人和视觉障碍者也可以听见天文图像,探索图像背后的数据。

 


Abell 370


在距离地球约40亿光年的星系团Abell 370核心里,居住着数百个星系。星系的质量造成了空间的扭曲,让来自背景星系的光得以放大和弯曲,这种效应被称为引力透镜(gravitational lensing),让我们可以看到极远的物体。


引力透镜星系团Abell 370

数据来源:NASA /哈勃

音频化处理:SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)

 

在上面的音频化处理中,声音的生成基于图像中宇宙物体的亮度和位置:明亮的光映射成了更大音量的声音,而声音频率则从图像的底部到顶部逐渐增加。



螺旋星云(Helix Nebula


这一螺旋星云距离我们655光年,直径大约3光年。当一颗低质量恒星在寿命快要结束、脱落掉外层的物质时,便会形成这种形式的螺旋星云。


SpaceDaily
这一螺旋星云距离我们655光年,直径大约3光年。当一颗低质量恒星在寿命快要结束、脱落掉外层的物质时,便会形成这种形式的螺旋星云。 在上面的音频化处理中,红光映射到了较低的音高,蓝光则映射成了较高的音高。蕾丝光的频率从红色到蓝色逐渐增大,声音的频率也自红色到蓝色由低变高。
视频号
哈勃拍摄的螺旋星云图像

数据来源:NASA /哈勃

音频化处理:SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)


在上面的音频化处理中,红光映射到了较低的音高,蓝光则映射成了较高的音高。蕾丝光的频率从红色到蓝色逐渐增大,声音的频率也自红色到蓝色由低变高。



双子星系AM 2026-424Twin Galaxies AM 2026-424


这张哈勃拍摄的星系碰撞图像看起来就像是一张脸,其中的眼睛则是两个星系的明亮核心,脸部的轮廓是一圈年轻的蓝色恒星。该系统以Arp-Madore 2026-424AM 2026-424)为名,被编入Arp-Madore“南方奇特星系与星协目录Catalogue of Southern Peculiar Galaxies and Associations),距离地球大约7.04亿光年。


两个相撞的星系,仿佛一张脸上的双眼

数据来源:NASA /哈勃

音频化处理:SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)


在上面的音频化处理中,垂直位置映射成了音高,亮度则映射成了音量。

 


宇宙礁石(Cosmic Reef


在哈勃拍摄的宇宙礁石30周年图像中,显示了两个星云,分别是NGC 2014NGC2020。这两个星云位于大麦哲伦星云(Large Magellanic Cloud)中,我们银河系的一个卫星星系(satellite galaxy),距离我们163 000光年。


宇宙礁石星云图像

数据来源:NASA /哈勃

音频化处理:SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)


其中红色的星云是一个恒星的温床,而蓝色的星云则是由一颗巨大的恒星发射出的物质产生的。红色表示氢和氮的存在,蓝色表示氧的存在。在上面的音频化处理中,颜色映射成了音高,蓝色表示较高的音高,红色表示较低的音高。



透镜星系团(Lensing Galaxy Cluster


由大型星系团产生的巨大引力会扭曲并放大相对位置位于它们背后的更远天体的光线,这种现象被称为引力透镜。在这张图像中,星系团RXC J0142.9+4438让我们瞥见了来自非常遥远的星系的扭曲光线,如果不是它,我们将无法知道这些遥远星系的存在。


音频化处理过的星系团

数据来源:NASA /哈勃

音频化处理:SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)


靠近图像底部的天体映射成了较低的音调,而靠近顶部的天体则映射成了较高的音调。恒星和紧凑型星系映射成了短而清晰的音调,而庞大的星系发出的声音更长的音调,也改变了音高。靠近图像中心的星系密度较高,因此视频中部出现了中等音高的音调。


 

创生之柱(Pillars of Creation


这些气体和尘埃形成的柱状结构是鹰状星云(Eagle Nebula)中恒星诞生的区域,被形象地称为创造之柱Pillars of Creation),在一缕缕的柱列之中,隐藏了众多的新生恒星。这些柱列长约45光年,相对于整个鹰状星云而言只是些较小的结构,整个鹰状星云的大小大约为70×55光年。


鹰状星云中的气柱

X射线处理:NASA / CXC / SAO

可见光处理:NASA / STScI

音频化处理:NASA / CXC / SAO / K. Arcand, M. Russo & A. Santaguida


在上面的音频化处理中,可见光和X射线的视觉处理后,由左向右在图像上水平位移生成了声音。光线数据的垂直位置映射成了音高,柱状结构经过了特殊的处理,从低音扫到高音再反向。想要了解这一音频化处理的更多信息,请访问钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)的音频化页面(http://chandra.si.edu/photo/2020/sonify/)。



银河系中心


我们银河系的中心有一个巨大的黑洞,周围是密集的恒星和明亮的星云。这张图像结合了哈勃、钱德拉(Chandra)和斯皮策(Spitzer)空间天文台的观测结果,显示了恒星诞生的活跃区域、数十万颗恒星、发光的尘埃云和银河系核心附近的剧烈活动。


银河系中心的恒星和发光的气体云

X射线处理:NASA / CXC / SAO

可见光处理:NASA / STScI

音频化处理:NASA / CXC / SAO / K. Arcand, M. Russo & A. Santaguida


在上面的音频化处理中,位于图像顶部的天体光线映射到了更高的音高,而光线的强度对应着音量。恒星和紧凑的光源被转换成了单独的音符,而大量的气体和尘埃云则变成了逐步出现的嗡嗡声。图像的右下角有一处渐强,这是位于银河系中心超大质量黑洞的所在,质量约为400万倍太阳的质量,这里的气体和尘埃云最为明亮。想要了解这一音频化处理的更多信息,请访问钱德拉音频化页面(http://chandra.si.edu/photo/2020/sonify/)。



参考来源:

https://www.nasa.gov/content/explore-from-space-to-sound

责任编辑:蔡学森