https://frosthead.com

Hvordan konvertere røntgenbilder fra en fjern stjerne til blues, jazz og klassisk musikk

For folk flest betyr studier av astrofysikk oversikt over beregninger, diagrammer, tekster og grafikk. Men Wanda Diaz-Merced, en doktorgradsstudent ved University of Glasgow, og stipendiat Gerhard Sonnert, har pionerene i en annen tilnærming. Det underliggende motivet er enkelt: Space produserer musikk.

Hun vokste opp med en entusiasme for naturvitenskap og rom, men i begynnelsen av 20-årene, som fysikkstudent ved University of Puerto Rico, ble visjonen hennes raskt forverret på grunn av diabetes. Da hun tilbrakte tid i et astrofysisk observatorium, og uforvarende hørte susingen og poppene fra signalene som ble samlet inn av et radioteleskop, skjønte hun at det kunne være en måte hun bare kunne stole på at hun hørte for å tolke data.

Siden har hun slått seg sammen med dataforskere for å bruke NASA-utviklet programvare kalt xSonify - som konverterer vitenskapelige data av alle slag til syntetiserte musikalske lyder, en prosess som kalles sonification (PDF) - for å analysere solens bluss på solen, samt røntgenstråler kommer fra stjernesystemet EX Hydrae. Denne programvaren lar brukerne tilpasse hvordan dataene er representert, ved å bruke tonehøyde, volum, rytme og til og med forskjellige typer instrumenter for å skille mellom forskjellige verdier og intensiteter i det elektromagnetiske spekteret detektert av romfartøy over tid.

Diaz-Merced lytter til disse datastrømmene for å plukke ut uregelmessigheter og endringer i lydene, og har til og med overbevist noen kolleger om å ta i bruk programvaren, fordi å lytte mens du ser på data i kartform kan hjelpe dem å bli mer innstilt på subtile mønstre i dataene. "Jeg kan lytte etter harmoniske, melodier, relative høye og lave frekvensområder, " sa hun til Physics Today i fjor. I ett tilfelle sa hun, “Jeg var i stand til å høre veldig lave frekvenser fra gammastråle. Jeg hadde lyttet til tidsserien og sa til fysikerne med ansvar: 'La oss høre på kraftspektra.' ”

I sin rå form virker lydene hun lytter til mer som støy enn musikk:

Våren 2011 intervenerte Diaz-Merced på Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, i Cambridge, da hennes bruk av sonification inspirerte Gerhard Sonnert, en forsker, til å gjøre noe nytt med lydene. Han oppdaget notene som representerte røntgenutslipp fra EX Hydrae, samlet av Chandra X-ray Observatory satellitt, og la merke til en rytme, vanlig i afro-kubansk musikk, kalt en klaver.

Som bassist fikk Sonnert ideen om å konvertere lydene fra EX Hydrae, omtrent 200 lysår unna, til blues, jazz og klassisk musikk. Som en del av Star Songs-prosjektet slo han sammen med sin kusine Volkmar Studtrucker, en komponist, for å manuelt konvertere dataene til ni forskjellige sanger, som duoen deretter fremførte med trommeslager Hans-Peter Albrecht og ga ut som et album.

Lytt til rå lyddata som produserte blues-sporet, sammen med den ferdige sangen:

Studtrucker startet med å velge utvalgte deler av signalet som var egnet for bruk i komposisjonen. Som en helhet er lydene stort sett uregelmessige, fordi de er et resultat av røntgenstråler som sendes ut på en variabel måte på grunn av EX Hydraes natur. Systemet består faktisk av to stjerner, med den ene kontinuerlig å trekke materien bort fra den andre i varierende hastighet, noe som får også røntgenutslippene til å svinge.

Men bestemte deler av lydene som representerte røntgenutslippet så ut til å ha melodier og en takt, og ved å gjenta disse korte segmentene - og legge til harmoniske elementer, samt endre den underliggende klaverrytmen - kunne Studrucker komponere sanger basert på data i en rekke stiler. I tillegg til blues produserte han flere andre:

Jazz Waltz (data, deretter sang):

Fugue :

Rock Ballad:

Selvfølgelig er det et element av abstraksjon i alle disse sporene, og med til og med de rå lydene produsert av xSonify som Diaz-Merced bruker for å utføre forskningen sin. Men det betyr ikke at hennes forskning - eller Studtruckers musikk - er mindre representativ for fenomener i verdensrommet enn arbeidet til konvensjonelle astronomer.

Som Ari Epstein uttrykte det i et fantastisk Studio 360-segment på Diaz-Merces forskning, “Stjerner og planeter gir ikke lyder når de beveger seg gjennom himmelen. Men de tegner heller ikke linjer på grafer. Alle disse tingene - grafer, tall, musikk - de er bare verktøy vi kan bruke for å forstå et komplisert univers. "

Hvordan konvertere røntgenbilder fra en fjern stjerne til blues, jazz og klassisk musikk