来自宇宙的声音，你听过吗？
本文来自微信公众号：原理（ID：principia1687），文字：巨木强森，原文标题：《这是你绝对没听过的声音》，头图来自：《超时空接触》
宇宙是什么声音的？这个问题看似有些不合理，因为严格说来，我们在太空中其实听不到任何声音。
但设想一下，如果我们有一种“通感”的能力，能够从宇宙美丽绚烂的图片中，听见动人的声音，那会是一种怎样的体验？天体多种多样，这些声音也不会千篇一律。一些旋律可能激烈澎湃，一些则柔软而静谧，还有一些可能像恐怖电影一样诡秘……
在一个新项目中，可视化科学家、声音工程师与NASA合作，真的将宇宙转化成了动人的音乐。研究团队使用了一种名为数据可听化的新技术，将太空望远镜捕捉到的信息转换成声音，其中包括来自钱德拉X射线天文台、哈勃空间望远镜和斯皮策空间望远镜等多项任务的数据。
目前，一些最著名的深空影像已经变成了音乐，比如银河系中心、子弹星系团、创生之柱等。研究人员将来自望远镜的数据脚本转换成音符和节奏，由此生成音频。在一些案例中，数据被分配了特定的乐器，比如钢琴、小提琴和钟声等。不同的音量、音高和低鸣则取决于亮度、距离和图像所描绘的物体等因素。令人惊喜的是，宇宙创作出的这些旋律非常协调，产生了这些令人愉悦的作品。
现在，请准备好耳机，慢慢享受这些真正的宇宙之音。
一、银河系中心
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视频来源：NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
这段可听化处理后的旋律描绘了银河系中心附近的一个区域。随着光标从左到右移动，覆盖了约400光年的范围。声音代表了光源的位置和亮度。在图像右下角有一片发光区域，旋律在这里出现了渐强，它是覆盖着银河系超大质量黑洞的发光气体和尘埃。
二、子弹星系团
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视频来源：NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
这张子弹星系团（Bullet Cluster，官方名称1E 0657-56）的照片提供了暗物质的首个直接证据。暗物质是一类看不见的神秘物质，但它却占据了宇宙的很大一部分。透过引力透镜效应，来自钱德拉天文台的X射线（图中粉色）清楚地显示了两个合并星系团中的高温气体从暗物质中“挣脱”而出的位置。
在将这幅图片转换成声音时，光标从左向右平移，每一层数据都被限制在一个特定的频率范围内。显示暗物质的数据用最低频率表示，而X射线则被转换成了最高的频率。哈勃望远镜所揭示的图像中的星系处于中频率。在每一层数据中，从图像的底部到顶部，对应的音高随位置的升高而增加，越靠近顶部的对象产生的音调越高。整幅图像就这样被编排成了一段悦耳的音乐。
三、蟹状星云
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视频来源：NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
公元1054年，蟹状星云首次出现在人们的视野中，自那时起，我们的祖先就对它进行了研究。现代望远镜捕捉到了蟹状星云持久的“引擎”，那是一颗大质量恒星坍缩时形成的快速旋转中子星。高速的旋转和强磁场的结合产生了物质和反物质的喷流，从它的两极流出，并从赤道向外流动。
为了将这些数据转换成声音，光标同样从左向右平移，每一种波长的光都与不同种类的乐器对应起来。来自钱德拉天文台的X射线（图中蓝色和白色）是铜管乐器，哈勃望远镜的可见光数据（紫色）是弦乐，斯皮策望远镜的红外数据（粉色）则被转化成了木管乐器。在每种声音中，越靠近图像顶部的光所对应的音调越高，而更亮的光则代表着更响的声音。
四、超新星1987A
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视频来源：NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
大麦哲伦星云是银河系的一个小的伴星系。1987年2月24日，南半球的天文观测者在大麦哲伦星云中观察到了一个新的天体。这是几个世纪以来最明亮的超新星爆炸之一，它随后被称为超新星1987A（SN 87A）。这段缩时摄影显示了1999年至2013年间，钱德拉天文台（蓝色）和哈勃望远镜（橙色和红色）获得的一系列观测结果。它显示了一个致密的气体环，在恒星变成超新星之前被恒星喷射出来，当超新星冲击波通过这个环时，它发出的光会变得更加明亮。
当焦点扫过图像时，数据被转换成水晶钵的声音，更亮的光变成了音调更高、声音更响的音符。
五、创生之柱
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视频来源：NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
哈勃望远镜曾在鹰状星云中拍摄到了一张特别而令人惊叹的影像：星际气体和尘埃构成了象鼻的形状。这张照片后来成为天文学中最具代表性的照片之一，并取名“创生之柱”。创生之柱附近的区域同样是银河系中标志性的区域，许多恒星在这里形成。
和照片中展现的令人惊叹的形态相似，图像转换出的音乐就像是科幻电影中会出现的诡异声响，口哨声和诡异的音调从数据中缓缓流出。
六、仙后座A
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视频来源：NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
仙后座A（Cassiopeia A）是一个超新星遗迹，距离我们约11000光年。超新星爆发中释放的四种元素的数据被赋予了不同的音乐效果，随着光标从中心向外移动，图片被转换成了一段颇具音乐性的旋律。
研究人员进行这些“创作”的目的，是希望更多人有机会更好地认识宇宙图像，包括那些视力障碍人士。这些音乐同样给我们提供了一种全新的感官体验，探索宇宙似乎“听”起来更加浪漫了。
#参考来源：
https://news.harvard.edu/gazette/story/2021/01/harvard-scientist-turns-space-images-into-music/
https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/data-sonification-a-new-cosmic-triad-of-sound.html
#视频来源：
NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida) via NASA
本文来自微信公众号：原理（ID：principia1687），文字：巨木强森
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