聽,宇宙的聲音

2021-01-15 NASA愛好者

圖片來源：NASA


你想像過真正的「天籟」會是什麼樣的嗎？哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope）給我們帶來了數不清的視覺盛宴，但除了圖片和影像，這些天文奇觀也可以用其他感官來體驗：通過數據音頻化處理，轉換成圖像的數據同樣也可以轉換為聲音。


圖像的元素，比如說亮度和位置，都被映射成了音高和音量。下面的每段聲音翻譯都從圖片的左側開始，然後移至右側。雖然太空之中無法傳播聲音，但音頻化處理為我們提供了一種體驗和概念化數據的新方式。音頻化擴展了數據的受眾群體，讓盲人和視覺障礙者也可以「聽見」天文圖像，探索圖像背後的數據。

 


Abell 370


在距離地球約40億光年的星系團Abell 370核心裡，居住著數百個星系。星系的質量造成了空間的扭曲，讓來自背景星系的光得以放大和彎曲，這種效應被稱為引力透鏡（gravitational lensing），讓我們可以看到極遠的物體。


引力透鏡星系團Abell 370

數據來源：NASA /哈勃

音頻化處理：SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)

 

在上面的音頻化處理中，聲音的生成基於圖像中宇宙物體的亮度和位置：明亮的光映射成了更大音量的聲音，而聲音頻率則從圖像的底部到頂部逐漸增加。



螺旋星雲（Helix Nebula）


這一螺旋星雲距離我們655光年，直徑大約3光年。當一顆低質量恆星在壽命快要結束、脫落掉外層的物質時，便會形成這種形式的螺旋星雲。


數據來源：NASA /哈勃

音頻化處理：SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)


在上面的音頻化處理中，紅光映射到了較低的音高，藍光則映射成了較高的音高。蕾絲光的頻率從紅色到藍色逐漸增大，聲音的頻率也自紅色到藍色由低變高。



雙子星系AM 2026-424（Twin Galaxies AM 2026-424）


這張哈勃拍攝的星系碰撞圖像看起來就像是一張臉，其中的「眼睛」則是兩個星系的明亮核心，臉部的輪廓是一圈年輕的藍色恆星。該系統以Arp-Madore 2026-424（AM 2026-424）為名，被編入Arp-Madore「南方奇特星系與星協目錄」（Catalogue of Southern Peculiar Galaxies and Associations），距離地球大約7.04億光年。


兩個相撞的星系，仿佛一張臉上的雙眼

數據來源：NASA /哈勃

音頻化處理：SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)


在上面的音頻化處理中，垂直位置映射成了音高，亮度則映射成了音量。

 


宇宙礁石（Cosmic Reef）


在哈勃拍攝的宇宙礁石30周年圖像中，顯示了兩個星雲，分別是NGC 2014和NGC2020。這兩個星雲位於大麥哲倫星雲（Large Magellanic Cloud）中，我們銀河系的一個衛星星系（satellite galaxy），距離我們163 000光年。


宇宙礁石星雲圖像

數據來源：NASA /哈勃

音頻化處理：SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)


其中紅色的星雲是一個恆星的溫床，而藍色的星雲則是由一顆巨大的恆星發射出的物質產生的。紅色表示氫和氮的存在，藍色表示氧的存在。在上面的音頻化處理中，顏色映射成了音高，藍色表示較高的音高，紅色表示較低的音高。



透鏡星系團（Lensing Galaxy Cluster）


由大型星系團產生的巨大引力會扭曲並放大相對位置位於它們背後的更遠天體的光線，這種現象被稱為引力透鏡。在這張圖像中，星系團RXC J0142.9+4438讓我們瞥見了來自非常遙遠的星系的扭曲光線，如果不是它，我們將無法知道這些遙遠星系的存在。


音頻化處理過的星系團

數據來源：NASA /哈勃

音頻化處理：SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)


靠近圖像底部的天體映射成了較低的音調，而靠近頂部的天體則映射成了較高的音調。恆星和緊湊型星系映射成了短而清晰的音調，而龐大的星系發出的聲音更長的音調，也改變了音高。靠近圖像中心的星系密度較高，因此視頻中部出現了中等音高的音調。


 

創生之柱（Pillars of Creation）


這些氣體和塵埃形成的柱狀結構是鷹狀星雲（Eagle Nebula）中恆星誕生的區域，被形象地稱為「創造之柱」（Pillars of Creation），在一縷縷的柱列之中，隱藏了眾多的新生恆星。這些柱列長約4至5光年，相對於整個鷹狀星雲而言只是些較小的結構，整個鷹狀星雲的大小大約為70×55光年。


鷹狀星雲中的氣柱

X射線處理：NASA / CXC / SAO

可見光處理：NASA / STScI

音頻化處理：NASA / CXC / SAO / K. Arcand, M. Russo & A. Santaguida


在上面的音頻化處理中，可見光和X射線的視覺處理後，由左向右在圖像上水平位移生成了聲音。光線數據的垂直位置映射成了音高，柱狀結構經過了特殊的處理，從低音掃到高音再反向。想要了解這一音頻化處理的更多信息，請訪問錢德拉X射線天文臺（Chandra X-ray Observatory）的音頻化頁面（http://chandra.si.edu/photo/2020/sonify/）。



銀河系中心


我們銀河系的中心有一個巨大的黑洞，周圍是密集的恆星和明亮的星雲。這張圖像結合了哈勃、錢德拉（Chandra）和斯皮策（Spitzer）空間天文臺的觀測結果，顯示了恆星誕生的活躍區域、數十萬顆恆星、發光的塵埃雲和銀河系核心附近的劇烈活動。


銀河系中心的恆星和發光的氣體雲

X射線處理：NASA / CXC / SAO

可見光處理：NASA / STScI

音頻化處理：NASA / CXC / SAO / K. Arcand, M. Russo & A. Santaguida


在上面的音頻化處理中，位於圖像頂部的天體光線映射到了更高的音高，而光線的強度對應著音量。恆星和緊湊的光源被轉換成了單獨的音符，而大量的氣體和塵埃雲則變成了逐步出現的嗡嗡聲。圖像的右下角有一處漸強，這是位於銀河系中心超大質量黑洞的所在，質量約為400萬倍太陽的質量，這裡的氣體和塵埃雲最為明亮。想要了解這一音頻化處理的更多信息，請訪問錢德拉音頻化頁面（http://chandra.si.edu/photo/2020/sonify/）。



參考來源：

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

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