“宇宙聲波化”:科學家將宇宙勘測數據轉化為迷人的聲音
據國外媒體報導,浩瀚的宇宙基本上是安靜無聲的,天文學家通過望遠鏡收集數據可製作成無聲的圖表和圖像,目前,美國宇航局研究人員正在研發“宇宙聲波化”項目,將世界上最強大的望遠鏡無聲數據轉換成聲音,這些努力使我們獲得一種來自宇宙的感官體驗:聽覺。
這個宇宙聲波化項目包括:一個正在形成恆星的區域(Westerlund 2)、一顆恆星爆炸的殘骸(第谷超新星殘骸),以及著名的黑洞周圍區域(M87黑洞),每一種聲波都將原有的天文數據轉化為人類能聽到的聲音。
來自哈勃太空望遠鏡的觀測數據(綠色和藍色部分)揭示了恆星形成的厚密星雲,錢德拉X射線探測器拍攝的紫色部分穿透了這片薄霧。
韋斯特蘭德 2
Westerlund 2是一個由年輕恆星組成的星團,大約有100萬-200萬年的歷史,距離地球大約2萬光年。在該聲波化視頻中,來自哈勃太空望遠鏡的觀測數據(綠色和藍色部分)揭示了恆星形成的厚密星雲,錢德拉X射線探測器拍攝的紫色部分穿透了這片薄霧。這段視頻呈現了來源於“宇宙的聲音”,聲音從左至右掃過視場,更明亮的光域產生更大的聲音。音符的音高表示音源在圖像中的垂直位置,較高的音高朝向圖像頂部。哈勃太空望遠鏡觀測數據由弦演奏,要么是以單個恆星演奏,要么是以瀰漫的星雲演奏。錢德拉X射線數據是以鐘聲呈現,通過更持久的單調呈現漫射X射線。
第谷超新星中心區域,聲波化超新星殘骸呈圓形向外擴散,該視頻圖像包含著來自錢德拉X射線探測器的數據,其中不同的顏色代表了小頻帶,這些頻帶與朝向或者遠離地球的不同元素有關。
第谷超新星遺跡
第谷超新星中心區域,聲波化超新星殘骸呈圓形向外擴散,該視頻圖像包含著來自錢德拉X射線探測器的數據,其中不同的顏色代表了小頻帶,這些頻帶與朝向或者遠離地球的不同元素有關,例如:紅色表示鐵、綠色表示矽、藍色表示硫。聲波與這些顏色一致,因為更紅的光產生最低的音調,藍色和紫色產生更高的音調。超新星殘骸呈現各種顏色,但最低和最高音符(紅色和藍色部分)在靠近超新星中心區域占主導地位,在超新星殘骸邊緣區域注入其他顏色(中音符)。白色區域對應的是錢德拉X射線探測器可觀測到的全部光頻範圍,在超新星殘骸邊緣白色亮度最強。研究人員將這種光線以一種更直接的方式轉換成音頻,將光的頻率轉換為聲音頻率,然後降低相應的八度音階,使其符合人類聽力範圍。超新星殘骸中鐵、矽和硫的不同比例,可以從聲音中低、中、高頻峰值的變化中體現出來。哈勃太空望遠鏡觀測圖像中的恆星場就像豎琴音符,音調由它們的顏色決定。
觀測數據顯示,M87黑洞正在噴射大量高能粒子,這些高能粒子與周圍的巨大熱氣體雲相互作用。
M87黑洞
它是M87星系中的巨大黑洞,天文學家對該黑洞的環繞物質研究多年,他們採用了錢德拉X射線探測器(視頻中藍色部分)和甚大望遠鏡(紅色和橙色部分)。這些觀測數據顯示,M87黑洞正在噴射大量高能粒子,這些高能粒子與周圍的巨大熱氣體雲相互作用。為了將X射線和射電波轉換成聲音,圖像從3點鐘的位置開始掃描,然後像雷達一樣順時針掃過。距離黑洞中心越遠的光音調越高,而越亮的光音調就越高。射電波數據比X射線數據的音調更低,這與它們在電磁波譜中的頻率範圍相對應。X射線中的點狀光源,大多數代表環繞黑洞或者中子星軌道運行的恆星,以短暫、彈撥的聲音播放。