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Como converter raios-X de uma estrela distante em blues, jazz e música clássica

Para a maioria das pessoas, o estudo da astrofísica significa estudar os cálculos, gráficos, textos e gráficos. Mas Wanda Diaz-Merced, um estudante de pós-graduação da Universidade de Glasgow, e outro pesquisador, Gerhard Sonnert, foram pioneiros em uma abordagem diferente. Seu motivo subjacente é simples: o espaço produz música.

Ela cresceu com um entusiasmo pela ciência e pelo espaço, mas aos 20 e poucos anos, como estudante de física na Universidade de Porto Rico, sua visão rapidamente se deteriorou devido ao diabetes. Quando ela passou algum tempo em um observatório astrofísico e, inadvertidamente, ouviu o assobio e os sinais captados por um radiotelescópio, percebeu que poderia haver uma maneira de confiar apenas na audição para interpretar os dados.

Desde então, ela se juntou a cientistas da computação para usar o software desenvolvido pela NASA chamado xSonify - que converte dados científicos de todos os tipos em sons musicais sintetizados, um processo chamado sonificação (PDF) - para analisar os raios solares no sol, bem como raios-X vindo do sistema estelar EX Hydrae. Este software permite que os usuários personalizem como os dados são representados, usando pitch, volume, ritmo e até mesmo diferentes tipos de instrumentos para distinguir entre diferentes valores e intensidades no espectro eletromagnético detectado por espaçonaves ao longo do tempo.

A Diaz-Merced ouve esses fluxos de dados para detectar irregularidades e alterações nos sons e até convence alguns colegas a adotar o software, porque ouvir enquanto assiste a dados em forma de gráfico pode ajudá-los a ficar mais sintonizados com padrões sutis nos dados. "Eu posso ouvir harmônicos, melodias, faixas de alta e baixa freqüência", disse ela à Physics Today no ano passado. Em um caso, ela disse: “Eu era capaz de ouvir frequências muito baixas de explosões de raios gama. Eu estava ouvindo a série temporal e disse aos físicos responsáveis: 'Vamos ouvir os espectros de potência' ”.

Em sua forma bruta, os sons que ela escuta parecem mais barulho do que música:

Na primavera de 2011, Diaz-Merced estava fazendo estágio no Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, em Cambridge, quando seu uso de sonificação inspirou Gerhard Sonnert, um pesquisador, a fazer algo novo com os sons. Ele viu partituras que representavam as emissões de raios X do EX Hydrae, coletadas pelo satélite Chandra X-ray Observatory, e notaram um ritmo, comum na música afro-cubana, chamado clave.

Um baixista, Sonnert teve a idéia de converter os sons do EX Hydrae, a cerca de 200 anos-luz de distância, em blues, jazz e música clássica. Como parte do projeto Star Songs, ele se juntou a seu primo Volkmar Studtrucker, um compositor, para converter manualmente os dados em nove músicas diferentes, que a dupla então tocou com o baterista Hans-Peter Albrecht e lançou como um álbum.

Ouça os dados de som brutos que produziram a faixa de blues, junto com a música completa:

O Studtrucker começou escolhendo partes selecionadas do sinal que eram adequadas para uso na composição. Como um todo, os sons são em grande parte irregulares, porque resultam de raios X emitidos de forma variável devido à natureza do EX Hydrae. O sistema é na verdade composto de duas estrelas, com uma continuamente puxando a matéria para longe da outra em taxas variáveis, o que faz com que o nível de emissões de raios-X flutue também.

Mas partes específicas dos sons que representam as emissões de raios-X pareciam ter melodias e batidas, e repetindo esses segmentos curtos - e acrescentando elementos harmônicos, além de alterar o ritmo clave subjacente - Studrucker era capaz de compor músicas baseadas na música. dados em uma variedade de estilos. Além do blues, ele produziu vários outros:

Waltz Jazz (dados, depois música):

Fuga :

Balada de Rock:

Claro, há um elemento de abstração em todas essas faixas, e até com os sons crus produzidos pelo xSonify que a Diaz-Merced usa para conduzir sua pesquisa. Mas isso não significa que sua pesquisa - ou a música de Studtrucker - seja menos representativa dos fenômenos no espaço do que o trabalho de astrônomos convencionais.

Como Ari Epstein colocou em um ótimo segmento do Studio 360 na pesquisa da Diaz-Merced, “Estrelas e planetas não emitem sons enquanto se movem pelo céu. Mas eles não desenham linhas em gráficos também. Todas essas coisas - gráficos, números, música - são apenas ferramentas que podemos usar para entender um universo complicado ”.

Como converter raios-X de uma estrela distante em blues, jazz e música clássica