>> صداسازی دادههای فضایی تبدیل فریادهای ستارههای در حال مرگ به موسیقی کیهانی >> نوشته و ویرایش شده توسط مجله به رنگ صبح دانشمندان ناسا با استفاده از دادههای جمعآوری شده توسط تلسکوپهای فضایی، یک سمفونی کیهانیy_ای خلاق کردهاند که امکان صدای جهان*, بازنماییهای صوتی یا صداسازی دادهها با استفاده از اطلاعات رصدخانه پرتو ایکس چاندرا، تلسکوپ فضایی جیمز وب و کاوشگر تصویربرداری قطبشسنجی پرتو ایکس (IXPE) انجام شدهاند.

بر اساس گزارش سایت اسپیس، این صداسازی شامل دادههای mú جرم است که هر یک مرحلهای مختلف از چرخه عمر سیاهیچاله را نشان میدهند. در این پروژه، هر نقطهٔ فضا یک نو تعلق دارد تا مشاهدههای فضایی به صدا ترجمه شوند و مخاطبان بتوانند صدای کیهان را بشنوند. تبدیل عکس ستاره WR ۱۲۴ به موسیقی اولین ملودی نواى تولد احتمالی سیاهچالهای را از عکس میکشد.

از ۲۰ برابر خورشید) و در فاصله نزدیک به ۲۸ هزار سال نوری از زمین قرار دارد.

این ستاره در مراحل پایانی زندگی خود به سر میبرد و فرایند ریزش لایههای بیرونی آن میتواند تا میلیاردها سال آینده منجر به انفجاری عظیم و پرانرژی (ابرنواختر) شود و در نهایت به یک سیاهچاله منجر گردد. صداسازی ستاره WR ۱۲۴ ابتدا با صدایی جیغهمانند از هسته داغ ستاره آغاز میشود. سپس با گسترش مواد درخشان ستارهای به بیرون، سازهایی مشابه فلوت، بلز، چنگ و سازهای زهی میشوند تا فاز ناآرام و دگرگونکننده این سحابی را به تصویر بکشند.

ور همدمی سنگینتر — ستارهنوترونی یا سیاهچاله — میگردد. در این صداسازی، نوسانات پرتو ایکس به زیر و بمیهای گوناگون و سازهای مختلفی شدهاند.

صدای چکیدن قطرههای آب، نماینده ستارگان بعدعرصهاند و نتهای نواختهشده موقعیت این دوئت را بین ابری عظیم از گاز و غبار بینستارهای نشان میدهند. آوای کهکشان قنطورس A سومین و آخرین بخش این سمفونی کیهانی به کهکشان قنطورس A تعلق دارد. این کهکشان در فاصله ۱۲ میلیون سال نوری از زمین قرار گرفته است و در مرکز آن یک سیاهچاله ابرپرجرم وجود دارد که قدرتمندی از ذرات را در سراسر کهکشان به بیرون پرتاب میکند.

در این صداسازی با حرکت ساعتگرد از بالا به پایین عکس، نوسانات پرتوهای ایکس به صداهای مشابه باد و نسیم تبدیل میشوند و دادههای نوری مرئی به نوای سازهای زهی منتقل میگردد. نتیجه نهایی، موسیقیای است که ساختار و درخشش کهکشان را به تصویر میکشد.

نتیجه نهایی سمفونی کیهانی در ویدیوی زیر نیز نتیجه نهایی این سمفونی کیهانی قابل مشاهده است دسته بندی مطالب مقالات کسب وکار مقالات تکنولوژی مقالات آموزشی تندرستی و سلامتی >> در ادامه بررسی سمفونی کیهانی، باید به نکات فنی و علمی این پروژه پرداخته شود. صداسازی دادههای فضایی فرآیندی است که در آن مقادیر عددی جمعآوری شده از تلسکوپها به صدا تبدیل میشوند.

این فرآیند نه تنها برای هدفهای هنری انجام میشود، بلکه دانشمندان از آن برای کشف الگوهای پنهان در دادههای پیچیده استفاده میکنند. به عنوان مثال، نوسانات پرتو ایکس که در عکسهای فضایی به صورت تغییرات در میباشند، وقتی به صدا تبدیل میشوند، الگوهای که ممکن است در تحلیل بصری غافل مانده باشد، به وضوح قابل شنیدن میشوند. تیم پروژه صداسازی ناسا از تکنیکهای مختلفی برای تبدیل دادهها به صدا استفاده کردهاند.

یکی از رایجترین روشها، کردن مقدار یا به (حجم صدا) و (فرکانس) به (بلند و کم صدا) است. در حالت WR ۱۲۴، بخشهای مرکزی و داغتر ستاره که بیشترین را دارند، به صداهای بلند و جیغمانند تبدیل شدهاند، در حالی که که کمتر درخشان هستند، به صداهای ملایمتر و آوازی مانند فلوت یا چنگ اختصاص یافتهاند. در مورد منظومه SS ۴۳۳، نکته جالب این است که این منظومه یکی از اجسام عجیب و گیرایی در کیهان محسوب میشود.

های پرتو ایکس که از این منظومه خارج میشوند، با سرعتهای (قریب به سرعت نور) حرکت میکنند و éèی به نام (چرخش محوری) را نشان میدهند. این چرخش، که حدود ۱۶۲ روز یک دور را کامل میکند، در صداسازی به صورت یک الگو تکراری در صدا منعکس شده است که شبیه به یک در موسیقی است. کهکشان قنطورس A نیز به دلیل وجود های قدرتمند و رادیویی عظیم، یک شایستگی ویژه در دادههای خود دارد.

این ها که به سرعتهای فوقصوتی را خارج از میاندازند، در طول میلیونهای سال، عظیم رادیویی را شکل دادهاند که در عکسهای رادیویی به وضوح قابل مشاهده هستند. در صداسازی این کهکشان، ểnشده از دادههای رادیویی به صدا، یک بوم عمیق و پیوسته ایجاد کرده است که شبیه به صدای یک موتور در فضا است، در حالی که نوسانات پرتو ایکس از مناطق فعالتر، زهی را ایجاد کردهاند.

یک جنبه مهم دیگر این پروژه، دسترسی به دانش برای افراد نابینا یا ضعیفبصری است. تا پیش از این، بسیاری از óهای کیهانی فقط از طریق عکسها و تصاویر قابل دسترس بودند و افراد نابینا از لذت بردن از این معجزات یک محروم میشدند. صداسازی دادهها، یک راهکار شمولی است که اجازه میدهد همه افراد، بدون توجه به توانایی بصری، بتوانند دادههای کیهانی را بشوند و درک کنند.

از نظر فنی، برای ایجاد این صداسازیها، تیم ناسا از نرمافزارهای تخصصی مانند که در محیطهای یا IDL توسعه یافتهاند، استفاده کردهاند. این ابزارها اجازه میدهند که مقادیر عددی را به پارامترهای صوتی مانند و کنند. سپس این پارامترها توسط های نرمافزاری یا حتی سازهای واقعی (در برخی نسخ) به صدا تبدیل میشوند.

در نسخه نهایی ویدیویی که در انتهای مقاله قرار گرفته، تمام سه بخش (WR ۱۲۴, SS ۴۳۳, و قنطورس A) به صورت یک יצירה מוזיקالیه یکپارچه ترکیب شدهاند. این ترکیب نه تنها یک تجربه (شنیدن) زیباست، بلکه یک داستان کیهانی را نیز روایت میکند از تولد و یک ستاره عظیم (WR ۱۲۴)، به و رقص دو ستاره در یک منظومه (SS ۴۳۳)، و سرانجام به قدرت تخریب و خلاقیت یک کهکشان فعال (قنطورس A).

پایاننامه این پروژه، بازتابی از فلسفه عمیق در علم است که کیهان نه تنها چیزی است که میبینیم، بلکه چیزی است که میشنویم،حس میکنیم و درک میکنیم. هر فوتون که از یک ستاره دورافتاده به تلسکوپ ما میرسد، یک حرف از تاریخ کیهانی است. و وقتی این فوتونها را به صدا تبدیل میکنیم، در واقع، به زبان کیهان گوش میدهیم.

برای کسانی که علاقهمند به بررسی بیشتر هستند، لینکهای زیر به منابع اصلی پروژه ناسا و مقالات علمی مرتبط میرسانند IXPE NASA در پایان، باید گفت که این پروژه نه تنها یک دستاورد فنی است، بلکه یک پیغام انسانی نیز دارد ما، به عنوان موجودات در این جهان عظیم، سعی میکنیم با هر ابزار ممکن، به درک بهتر محیط خود برسیم.

و گاهی، این ابزار نه یک تلسکوپ است، نه یک دوربین، بلکه یک ساز است که به ما اجازه میدهد، کیهان را نه فقط با چشمها، بلکه با گوشها هم بشنویم. در ادامه بررسی عمیقتر این پروژه، ضروری است به جنبههای تربیتی و آموزشی آن پرداخته شود. صداسازی دادههای فضایی نه تنها برای پژوهشگران و دانشمندان مفید است، بلکه یک ابزار قدرتمند برای آموزش در مدارس و دانشگاهها نیز محسوب میشود.

تصور کنید یک دانشآموز در کلاس فیزیک، به جای فقط مشاهده عکسهای استاتیک از یک کهکشان، بتواند صدای چرخش آن، صدای انفجار یک سوپرنووا، یا صدای جذب یک سیاهچاله را بشنود. این نوع یادگیری چندحسی نه تنها حفظ اطلاعات را افزایش میدهد، بلکه عمق درک مفهومی را نیز تقویت میکند. برخی از سازمانهای آموزشی مانند STEM و، این صداسازیها را در برنامههای آموزشی خود گنجاندهاند.

به عنوان مثال، در یک فعالیت کلاس-، دانشآموزان میتوانند دادههای نوری یک ستاره متغیر (مثل سیفید) را دریافت کنند، آنها را به صدا تبدیل کنند و سپس دورهی تغییرات را از طریق در صدا شناسایی کنند. این روش، یادگیری مفاهیم،، و را به یک تجربه عملی و جذاب تبدیل میکند. علاوه بر این، در زمینه دسترسیپذیری، این پروژههای صداسازی گامهای مهمی برداشتهاند.

برای افراد نابینا یا کمبین، دسترسی به اطلاعات فضایی تا پیش از این محدود به توضیحات متنی یا مدلهای لمسی بسیار ساده بود. اما با صداسازی، میتوانند دادههای پیچیده فضایی را به صورت مستقیم و ï دریافت کنند. یک پژوهش انجامشده توسط در ۲۰۲۲ نشان داد که شرکتکنندگان نابینا در کارهای تشخیص الگو در دادههای فضایی از طریق صداسازی، عملکرد بهتری نسبت به گروه کنترل که فقط از توضیحات متنی استفاده میکردند، داشتند.

از نظر فنی پیشرفته، یکی از چالشهای اصلی در صداسازی دادههای فضایی، مقیاس عظیم زمان و مکان است. یک کهکشان مثل قنطورس A، دارد که در مقیاس میلیونهای سال رخ میدهد، در حالی که ما صدای آن را در چند ثانیه میشنویم. این تبدیل نیازمند زمانی است که بدون از دست دادن اطلاعات ال، الگوهای کلی را حفظ کند.

تکنیکهای استفاده شده شامل،، و در ền زمانی یا است که اجازه میدهد الگوهای (مثل چرخش کهکشان) و (مثل نوسانات پرتو ایکس در ها) را همزمان در یک فایل صوتی نمایش دهیم. در مورد استفاده از سازهای خاص در هر بخش، انتخابها تصادفی نبودهاند. در WR ۱۲۴، استفاده از سازهای زهی و فلوت به دلیل صدای و آنها است که شبیه به سحابی غبار و گاز درخشان مینماید.

در SS ۴۳۳، به دلیل وجود نوسانات و، از ابزارهای مثل یا استفاده شده است که بتوانند الگوهای تکراری را به خوبی منعکس کنند. در قنطورس A، با وجود های قدرتمند و عظیم، از های و استفاده شده است که یک بوم پایدار و عمیق ایجاد میکنند، در حالی که نوسانات پرتو ایکس به صورت های زهی در لایهٔبالا قرار گرفتهاند.

یک جنبه جالب دیگر، این است که صداسازیها نه تنها برای گوش دادن طراحی شدهاند، بلکه میتوانند در محیطهای مانند ها یا نمایشگاههای (VR) نیز استفاده شوند. تخیل کنید در یک، وقتی کهکشان قنطورس A روی گشت میشود، صدای و همزمان به فضا پر میشود و مخاطب احساس میکند که در میانهی آن کهکشان قرار دارد و از او عبور میکنند. این نوع تجربه، ارتباط عاطفی بین انسان و کیهان را به سطحی غیر عادی میبرد.

از نظر آینده، تیمهای پژوهشی در NASA و ESA در حال توسعه- هستند که از هوش مصنوعی (AI) و استفاده میکنند. این ابزارها نه تنها دادهها را به صدا تبدیل میکنند، بلکه میتوانند الگوهای پیچیده را خودکار شناسایی کنند و صداهای ایجاد کنند که بهتر از روشهای خطی، ساختارهای در دادهها را فاش کنند. به عنوان مثال، یک شبکه عصبی میتواند یاد بگیرد که چه نوع الگوهای در دادههای پرتو ایکس احتمالاً نشانهی یک با هستند و صدای متناسب را تولید کند.

علاوه بر این، در حال است که نه تنها صدا، بلکه (تولند)، و حتی (به عنوان مثال، انتشار عطرهای خاص برای نمایش مواد شیمیایی مختلف) را نیز ترکیب میکند تا یک تجربه ایجاد شود. اگرچه این ایدهها هنوز در مرحله آزمایشی هستند، اما نشان میدهند که چگونه علم و هنر میتوانند به هم بپیوندند تا درک ما از جهان را گسترش دهند. در پایان، باید تأکید کرد که این پروژه نه تنها یک نمایش فنی یا علمی است، بلکه یک فراخوان انسانی است.

ما به عنوان نوعی که تا به امروز فقط به یک سیاره کوچک در یک کهکشان عادی نگریستهایم، در حال یادگیری هستیم که کیهان یک دائمی است که هر ستاره، هر کهکشان، و هر فوتون، یک در آن است. و ما، با گوشهای باز و دلهای شوقانگیز، در حال یادگیری شنیدن این سمفونی هستیم.