听一听由真实美国国家航空航天局数据制作的银河交响曲

汪雨甘捍

（）据美国太空网（莫尼莎·拉维塞蒂）：索菲·卡斯特纳是一位音乐作曲家，她将不可听的东西转化为歌曲，将来自银河系中心的细微数据转化为不和谐交响乐的音符。

她在一份声明中说，“这就像是写了一个很大程度上基于真实事实的虚构故事。”

她的作品“平行线汇聚的地方”取材于我们银河系中心区域的一幅特定肖像，被恰当地称为银河中心。从物理上看这张图片可能会有点迷惑。它是由几个强大的深空成像仪——美国国家航空航天局的钱德拉、哈勃和斯皮策望远镜——在各种光波长下捕捉到的——X射线、红外和可见光。因此，有大量随机漩涡和条纹代表着该区域令人惊叹的实体，如明亮的气泡和明亮的恒星爆炸，厚厚的尘埃线和发光的恒星孕育场。

因此，卡斯特纳没有试图从整体上理解这张2009年的合成图像，而是决定关注三个关键因素。第一个是在X射线波长中显示的双星系统，在图像的左侧用一个亮蓝色的球体表示；第二个是我们看到的那组拱形细丝；第三个是其中最大的:潜伏在我们银河系中心的超大质量黑洞人马座A*。“我想把听众的注意力吸引到更大的数据集中的更小的事件上，”卡斯特纳在这篇文章的概述中说。

但是让我倒回去一点。你可能想知道:这个翻译实际上是什么意思？望远镜数据如何变成宇宙自己的配乐？嗯，俗话说“在太空，没人能听到你尖叫。”

然而，有人可以看到并理解你的尖叫。



作为音乐灵感的银河中心图像。(图片鸣谢:x光:美国国家航空航天局/CXC/骚；光学:美国国家航空航天局/STScI；IR:斯皮策美国国家航空航天局/JPL加州理工学院)

在某种意义上，声波可以被认为是通过漂浮在空气中的原子和分子传播的振动。在地球上，我们的空气中有许多不同的东西——例如，与敲门相关的波可以通过你家的空气传播到你的耳朵。但是在太空中，没有“空气”这是一个真空。

如果你在太空中尖叫，你产生的声波不会有任何振动，真的，所以站在离你几米远的人不会听到你。即使银河中心充满了令人难以置信的噪音，我们也无法听到它们，除非周围有足够多的原子让这些声波传播。当涉及到太空物体时，往往没有足够的原子。

美国国家航空航天局钱德拉X射线中心的“发音项目”是一个致力于克服这一障碍的组织，旨在为太空探索引入另一种人类感觉。

就像科学家获取X射线望远镜的数据，在人眼不可见的波长下捕捉，并将其转化为我们可以欣赏的可见形式一样，发音项目获取这些数据，并将其转化为我们可以听到的声音。该组织已经用大量的太空奇迹做到了这一点，如超新星遗迹仙后座A，一群被称为斯蒂芬五重奏的星系和开创性的詹姆斯·韦伯太空望远镜看到的船底座星云。

像这样的发音努力尤其受到科学界的称赞，因为“聆听”深空图像可以让视力受损的太空爱好者与遥远的太空建立更深层次的联系。



《平行线的交汇处》预告(图片鸣谢:美国国家航空航天局/CXC/骚/索菲·卡斯特纳:数据:x光:美国国家航空航天局/CXC/骚；光学:美国国家航空航天局/STScI)

需要澄清的是，与上述图像相关的歌曲没有一首是用太空中记录的声音制作的。它们是数据的音频解释，就像JWST的图像是红外信号的光学解释一样。

“在某些方面，这只是人类与夜空互动的另一种方式，就像他们在整个有记录的历史中一样，”钱德拉可视化和新兴技术科学家金伯利·阿坎德在声明中说。“我们使用不同的工具，但从天堂获得灵感来创作艺术的概念是相同的。”

这种解释正是卡斯特纳在她的新作品中所做的，真正融合了科学和歌曲的平行线——这首曲子的乐谱实际上可以在网上找到，任何人都可以尝试一下。

“我喜欢把它想象成创造数据的小片段，接近它就好像我在为图像写电影配乐，”卡斯特纳说。“我想把听众的注意力吸引到更大数据集中更小的事件上。"

至于我们到底听到了什么，卡斯特纳的歌曲从左到右分为三个部分“播放”。“位于图像顶部的物体的光以更高的音调被听到，而光的强度控制音量，”发音团队说。“恒星和致密源被转换成单独的音符，而扩展的气体和尘埃云产生了不断发展的嗡嗡声。”

当作品触及图像右下方的明亮区域时，歌曲的渐强就会发生。这就是Sgr A*所在的地方，也是气体和尘埃云最明亮的地方。

“我从一个不同于原始发音的角度来处理这种形式:我不是水平扫描图像，将x轴视为时间，而是专注于图像的小部分，创建与这些事件对应的小短片，就好像我在为图像写电影配乐一样，”卡斯特纳说。作曲家笔记的更详细的概要可以在这里找到。

然而，这并不是说科学家们从未试图增强在太空中捕捉到的光波。还记得太空中普遍缺乏空气意味着没有多少声波可以彻底振动吗？嗯，有时候，有些东西可以传播这些振动。

例如，去年，科学家们确定英仙座星系团中的一个黑洞被足够多的气体包围，以至于从该黑洞发出的压力波产生了一个我们的仪器可以探测到的信号。

“一个星系团…有大量的气体，包裹着其中数百甚至数千个星系，为声波传播提供了媒介，”美国国家航空航天局的科学家们说。

由此产生的涟漪被转化为一个实际的音符，但不幸的是，这个音符比中音c低57个八度。这对于人耳来说太低了，无法感知。因此，研究小组重新合成了人类听觉范围的信号，高出57和58个八度。这比它们的原始频率高出144万亿次和288万亿次。

听起来就像你期待黑洞发出的声音。