Voor de meeste mensen betekent de studie van astrofysica het bestuderen van berekeningen, grafieken, teksten en afbeeldingen. Maar Wanda Diaz-Merced, een afgestudeerde student aan de Universiteit van Glasgow, en collega-onderzoeker Gerhard Sonnert hebben een andere aanpak ontwikkeld. Het onderliggende motief is eenvoudig: ruimte produceert muziek.
Ze groeide op met een enthousiasme voor wetenschap en ruimte, maar in haar vroege jaren 20, als natuurkundestudent aan de Universiteit van Puerto Rico, verslechterde haar visie snel door diabetes. Toen ze echter tijd doorbracht in een astrofysisch observatorium, en onbedoeld het gesis en knallen hoorde van de signalen die door een radiotelescoop werden verzameld, besefte ze dat er misschien een manier was waarop ze alleen op haar gehoor kon vertrouwen om gegevens te interpreteren.
Sindsdien werkt ze samen met computerwetenschappers om door NASA ontwikkelde software genaamd xSonify te gebruiken - die allerlei wetenschappelijke gegevens omzet in gesynthetiseerde muzikale geluiden, een proces dat sonificatie (PDF) wordt genoemd - om zonnevlammen op de zon en röntgenstralen te analyseren afkomstig van het EX Hydrae-sterrenstelsel. Met deze software kunnen gebruikers aanpassen hoe de gegevens worden weergegeven, met behulp van toonhoogte, volume, ritme en zelfs verschillende soorten instrumenten om onderscheid te maken tussen verschillende waarden en intensiteiten in het elektromagnetische spectrum dat door ruimtevaartuigen in de tijd wordt gedetecteerd.
Diaz-Merced luistert naar deze datastromen om onregelmatigheden en veranderingen in de geluiden op te sporen, en heeft zelfs sommige collega's ervan overtuigd om de software te gebruiken, omdat luisteren tijdens het kijken naar gegevens in grafiekvorm hen kan helpen meer afgestemd te raken op subtiele patronen in de gegevens. "Ik kan luisteren naar harmonischen, melodieën, relatieve hoge en lage frequentiebereiken", vertelde ze vorig jaar aan Physics Today . In één geval zei ze: “Ik kon zeer lage frequenties horen van gammastraaluitbarstingen. Ik had naar de tijdreeksen geluisterd en tegen de verantwoordelijke natuurkundigen gezegd: 'Laten we luisteren naar de machtsspectra.' "
In zijn ruwe vorm lijken de geluiden die ze luistert meer op ruis dan op muziek:
In het voorjaar van 2011 liep Diaz-Merced stage bij het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, in Cambridge, toen haar gebruik van sonificatie Gerhard Sonnert, een onderzoeker, inspireerde om iets nieuws met de geluiden te doen. Hij zag bladmuziek die de röntgenemissies van EX Hydrae vertegenwoordigde, verzameld door de Chandra X-ray Observatory-satelliet, en merkte een ritme op, gebruikelijk in Afro-Cubaanse muziek, een clave genoemd.
Als bassist kreeg Sonnert het idee om de geluiden van EX Hydrae, ongeveer 200 lichtjaar weg, om te zetten in blues, jazz en klassieke muziek. Als onderdeel van het Star Songs-project werkte hij samen met zijn neef Volkmar Studtrucker, een componist, om de gegevens handmatig om te zetten in negen verschillende nummers, die het duo vervolgens uitvoerde met drummer Hans-Peter Albrecht en uitbracht als een album.
Luister naar de onbewerkte geluidsgegevens die het bluesnummer hebben geproduceerd, samen met het voltooide nummer:
Studtrucker begon met het selecteren van geselecteerde delen van het signaal die geschikt waren voor gebruik in de compositie. Over het algemeen zijn de geluiden grotendeels onregelmatig, omdat ze het gevolg zijn van röntgenstralen die op een variabele manier worden uitgezonden vanwege de aard van EX Hydrae. Het systeem bestaat eigenlijk uit twee sterren, waarbij de ene materie voortdurend met verschillende snelheden van de andere wegtrekt, waardoor het niveau van de röntgenemissies ook fluctueert.
Maar bepaalde delen van de geluiden die de röntgenstraling vertegenwoordigen, leken melodieën en een beat te hebben en door deze korte segmenten te herhalen - en harmonische elementen toe te voegen, en het onderliggende clave-ritme te wijzigen - kon Studrucker liedjes componeren op basis van de gegevens in verschillende stijlen. Naast blues produceerde hij verschillende anderen:
Jazz Waltz (data, dan nummer):
Fuga :
Rock Ballad:
Natuurlijk zit er een abstractie-element in al deze tracks, en zelfs met de ruwe geluiden geproduceerd door xSonify die Diaz-Merced gebruikt om haar onderzoek uit te voeren. Maar dat betekent niet dat haar onderzoek - of Studtrucker's muziek - minder representatief is voor fenomenen in de ruimte dan het werk van conventionele astronomen.
Zoals Ari Epstein het in een geweldig Studio 360-segment in het onderzoek van Diaz-Merced plaatste: “Sterren en planeten geven geen geluid af als ze door de lucht bewegen. Maar ze trekken ook geen lijnen in grafieken. Al deze dingen - grafieken, cijfers, muziek - zijn allemaal hulpmiddelen die we kunnen gebruiken om een ingewikkeld universum te begrijpen. "
