Muzikale weergaven van telescoopgegevens komen zowel astronomiefans als wetenschappers ten goede
Audioversies van telescoopbeelden zoals de Pillars of Creation (weergegeven in deze samengestelde afbeelding met valse kleuren) maken astronomie toegankelijker voor mensen die blind en slechtziend zijn.
In muziek gezet, creëren telescoopwaarnemingen van het centrum van de Melkweg een rustig deuntje, glinsterend met xylofoon- en pianotoetsen. De iconische Pillars of Creation in de Adelaarsnevel klinken ondertussen als een griezelige sci-fi-score. En het supernovarestant Cassiopeia A is een ingrijpende symfonie.
Deze muzikale vertolkingen of sonificaties, werden op 22 september vrijgegeven door het Chandra X-ray Center van NASA. “Luisteren naar de data geeft [people] een andere dimensie om het universum te ervaren ”, zegt Matt Russo, een astrofysicus en muzikant bij het astronomie-outreach-project SYSTEEM Geluiden in Toronto.
Sonificatie kan kosmische wonderen toegankelijker maken voor mensen met blindheid of visuele beperkingen, en kan beelden voor ziende leerlingen aanvullen. SYSTEM Sounds werkte samen met Kimberly Arcand, een visualisatiewetenschapper aan het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts, om de nieuwe stukken te creëren.
Christine Malec, een musicus en astronomieliefhebber die blind is, herinnert zich levendig de eerste sonificatie die ze ooit hoorde – een weergave van het TRAPPIST-1 planetaire systeem dat Russo speelde tijdens een planetariumshow in Toronto (SN: 22/02/17). “Ik had kippenvel, omdat ik het gevoel had dat ik een vage indruk kreeg van hoe het is om de nachtelijke hemel of een kosmologisch fenomeen waar te nemen”, zegt ze. Muziek biedt gegevens “een ruimtelijke kwaliteit die astronomische verschijnselen hebben, maar die woorden niet helemaal kunnen overbrengen”.
De nieuwe weergaven combineren gegevens van meerdere telescopen die zijn afgestemd op verschillende soorten licht. De sonificatie van een afbeelding van het centrum van de Melkweg omvat bijvoorbeeld waarnemingen van het Chandra X-ray Observatory, optische beelden van de Hubble Space Telescope en infrarood waarnemingen van de Spitzer Space Telescope. Gebruikers kunnen alleen naar gegevens van elke telescoop luisteren of het trio in harmonie.
Terwijl een cursor van links naar rechts over het beeld van het galactische centrum schuift en een 400-lichtjaars uitgestrektheid laat zien, volgen Chandra-röntgenobservaties, afgespeeld op de xylofoon, filamenten van superheet gas. Hubble-observaties op de viool benadrukken holtes van stervorming, en de pianonoten van Spitzer verlichten infrarode wolken van gas en stof. Lichtbronnen aan de bovenkant van het beeld worden op hogere toonhoogtes afgespeeld en helderdere objecten worden luider afgespeeld. Het lied stijgt rond een lichtgevend gebied in de rechterbenedenhoek van de afbeelding, waar gloeiend gas en stof het superzware zwarte gat van de melkweg omhullen.
Door de instrumenten op elkaar te leggen, krijgen de waarnemingen een textuurelement, zegt Malec. “Het sprak mijn muzikale gevoel aan, omdat het op een harmonieuze manier werd gedaan – het was niet tegenstrijdig.”
Dat was met opzet. “We wilden een output creëren die niet alleen wetenschappelijk accuraat was, maar hopelijk ook leuk om naar te luisteren”, zegt Arcand. “Het was een kwestie van ervoor zorgen dat de instrumenten samen in symfonie speelden.”
Maar tegenstrijdige geluiden kunnen ook leerzaam zijn, zegt Malec. Ze wijst op de nieuwe sonificatie van supernovarest Cassiopeia A: de sonificatie traceert chemische elementen door deze grote pluim van hemelse brokstukken met behulp van noten die op snaarinstrumenten worden gespeeld (SN: 19/02/14). Die tonen vormen een mooie harmonie, maar ze kunnen moeilijk van elkaar te onderscheiden zijn, zegt Malec. “Ik zou heel verschillende instrumenten hebben uitgekozen” om het oor gemakkelijker te kunnen volgen – misschien een viool in combinatie met een trompet of een orgel.
Hoewel sonificatie een waardevol hulpmiddel is om het publiek te interesseren voor astronomie, heeft het ook een onbenut potentieel om professionele astronomen te helpen bij het analyseren van gegevens, zegt Wanda Díaz-Merced, een astronoom die ook bij het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics werkt, maar niet betrokken was bij het project (SN: 22/10/14).
Astronomen, waaronder Díaz-Merced, die blind is, hebben sonificaties gebruikt om sterren, zonnewind en kosmische straling te bestuderen. En in experimenten heeft Díaz-Merced dat ziende aangetoond astronomen kunnen signalen beter oppikken in datasets door audio en visuele informatie samen te analyseren in plaats van alleen op visie te vertrouwen.
Toch zijn pogingen om astronomische datasets te sonificeren voor onderzoek zeldzaam geweest. Door data-sonificatie tot een gangbare onderzoeksmethode te maken, worden niet alleen barrières voor astronomisch onderzoek weggenomen, maar kunnen er ook veel nieuwe ontdekkingen worden gedaan, zegt ze.
