世界航天日｜第一次，闻声银河系
九天之际，安顿安属？
隅隈多有，谁知其数？
天何所沓？十二焉分？
日月安属？列星安陈？
——节选自屈原《天问》
昂首远看，星辰充满天空，逾越万万光年间隔的无数明灭，是时间在二维幕布的凝聚，那道最远的闪烁，是万万年前的宇宙正抵达你的眼睛。
仅仅四百年前，人类还认为本身是宇宙的中心，但如今，我们晓得，人类可能只是居于一粒尘埃，在无限的浩瀚中漂浮。
若把人类的无行境摸索宇宙的决心描述为一个故事，那个故事能够延续到两千年前，屈原发出中国汗青上第一次对万事万物本末的疑问，惊天动地，他在秋风中向九天求索：一片混沌中，何处是宇宙的原点？
对宇宙的英雄般的摸索，亦是关于我们的故事。对抗冷冷、暗中和间隔，凭仗坚决、自信心和勇气，通过看测、试验和料想，在那场奔向宇宙深处的奥德赛，我们不只觅觅宇宙的谜底，也在逃觅人类存在的意义。
可看测的宇宙中的一切，只不外是无限宇宙海洋中的小泡沫。宇宙降生于138亿年前，那时间仍不敷让它的光线抵达我们那里；闪烁在宇宙中的光线，人眼也只能看到很小一部门。
但是科学让我们看到了人眼看不到的。用红别传感器扫过，那些创世之初仍在扩散的尘埃，吸引一切的黑洞，在长夜里流离的星球，不竭坍缩、点燃、爆炸的病笃行星……如今，我们以至能够听到宇宙。
我们看到的良多宇宙图景并非实正的照片，而是天文学家将太空看远镜捕获的电子数据（ 1 和 0 的形式）转换后的视觉表达。
天文学家将差别元素或差别类型的光（如可见光、紫外线和红外线）合成为图像，并付与差别的颜色，将人类视线之外的宇宙可视化。
依上述原理，NASA与可视化科学家、天体物理学家和音乐家协做，将从各地天文台和仪器中获取的现实看测数据，付与差别的元素和信号，再以差别的“乐器”声音表达，最末将其转化为人耳能够听到的响应频次。
将不成知、不成见、不成闻，酿成可知、可见、可闻。面临未知，心向辽阔，摸索不熄。
那是一座实正的太空歌剧院，请承受源码的邀请，一路沉浸式享受那场响彻银河系及更远远宇宙的太空交响曲。
银河中心
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交响曲的第一篇章，从摸索我们本身的银河系中心起头！声像化的处置从图像的左侧起头，向右挪动。声音代表了光源的位置和亮度，位于图像顶部的物体光线以更高的调子闪现，而光线的强度对应音量大小。
恒星和致密源被转换成零丁的音符，充满的气体和尘埃云则产生一种继续轰喊的低音。当我们抵达图像右下方的亮堂区域时，飞腾降临。那就是银河系中心超大量量（四百万太阳量量）黑洞的所在地，被称为人马座A* (Sgr A*)。
上图将钱德拉X射线天文台、哈勃空间看远镜和斯皮策太空看远镜的“独奏”组合在一路，成就银河系横跨约400光年的开篇乐章。
超新星残骸仙后座A
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第二乐章是一个名为仙后座A（Cassiopeia A，简称Cas A）的超新星遗迹。
声音映射到从爆炸恒星残骸中找到的四种元素以及其他高能数据。因为仙后座A的外形，此次我们是“从中间往四边听”：从遗迹中心--中子星的位置起头，沿着四个差别标的目的向外挪动，散布着硅（红色）、硫（黄色）、钙（绿色）和铁（紫色）。同样，强度掌握着音量。
创世之柱星云
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在“创世柱星云”乐章中，与银河中心一样，我们从左往右听，位于图像顶部的物体光线以更高的调子闪现，而光线的强度对应音量大小。但是此次它们不再是离散的音符，而是在持续的音域范畴内改变。特殊有趣的一点是，从低音到高音再回到低音的过程中，我们能够“听到”收柱的构造。
蟹状星云
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1054年，蟹状星云初次呈现在地球的上空。现代看远镜捕获到它的动力引擎——一颗快速扭转的中子星，它是在一颗浩荡恒星坍塌时构成的。快速扭转和强磁场的连系产生了物量和反物量的射流，从它的两极流走，并从赤道向外盘曲。
为了将那些数据转化为声音，声像化科学家将每个波长的光与差别的乐器配对。钱德拉的X射线（蓝色和白色）是铜管乐器，哈勃的光学光数据（紫色）是弦乐器，斯皮策的红外数据（粉红色）能够在木管乐器中听到。那一乐章中，位于图像顶部的光调子更高，更亮的光对应着更高的音量。
英仙座星团
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第五乐章与实在声音有关。
黑洞发出的压力波在英仙座星团的热气体中产生了涟漪，那些涟漪能够转化为实在的声音，但那种声音比中心C音低57个八度，对人类来说是无法听到的。
宇宙中没有声音，因为大部门宇宙空间素质上是实空的。但是英仙座星系团拥有大量的气体，包抄着此中的数百以至数千个星系，为声波的传布供给了介量。
声波从中心向外提取，然后通过将信号向上放大57和58个八度音阶，声音信号被从头合成到人类听觉范畴内。它们比本来的频次高144千亿倍和288千亿倍。（一千亿是1,000,000,000,000,000。）
人马座 A*
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第六乐章来自银河系中心超大量量黑洞人马座 A* (Sgr A*) 。利用类似雷达的扫描，从12点钟位置起头，顺时针扫过。音量的改变代表了事务视界看远镜EHT在Sgr A*事务视界（event horizon）四周看察到的亮度差别。越靠近黑洞并挪动得越快的物量，频次越高。
听寡在那一乐章，将听到3D围绕立体声。
南环星云
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NASA的韦伯看远镜显示了南方环状星云的两个视角——近红外光（左侧）和中红外光（右侧）。
那个场景是由一颗白矮星创造的——当一颗类似我们太阳的恒星在剥离外层并停行通过核聚变燃烧燃料之后，留下的残骸。在成千上万年的时间里，在成为白矮星之前，恒星周期性地喷射出量量——可见的物量壳层。就像在反复播放一样，它不竭坍缩、升温、然后爆炸。
那个行星状星云中心有两颗星互相围绕。右侧中红外图像中较小、较暗的红色恒星正处于它的生命完毕阶段——它已经喷出气体和尘埃的层层叠叠数千年。它的伴星，图像中更亮堂、更大的恒星，搅动了那些喷射物。如今，听寡能够在每张图像中清晰地听到恒星和四周的物量壳。
在南环星云章节，光的频次间接转换为声音的频次，差别的颜色映射到差别的音高。起头时的近红外光由较高频次调子表达。在半途，中红外光及波长较长的光由低音表达。
在15秒和44秒处认真聆听，在那里呈现了恒星。在起头的近红外图像中，只要一颗恒星的声音清晰可闻，发出较响的声音。在音轨的后半部门，您将听到一个低音符，紧接着是一个更高的音符，那表达在中红外光中检测到了两颗恒星。较低的音符代表了创造那个星云的较红的恒星，第二个音符是更亮堂、更大的恒星。
船底座星云——“宇宙悬崖”
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船底座星云是银河系内的恒星降生地，其下半部尘埃和上半部气体构成的明显分界限，被天文学家称为“宇宙悬崖”。
图像中的光线越亮声音越大，位置越高声音频次越高。靠近图像顶部的亮堂光线听起来清脆而高亢，但靠近图像中间的亮堂光线听起来又清脆且调子较低。较暗、被尘埃遮蔽的区域在图像中较低的位置，由较低的频次和清晰的音符表达。
也许你能找出代表星云“山脉”的遨游旋律线，它从左到右穿过画面中心，跟着图像中的起伏而上升和下降。那条在气体和尘埃的密集和稀薄区域之间锯齿状的线是音频化旋律的弧线。所有星星都由一组音高和颠末处置的钢琴音符表达，但最亮的星星和较长的衍射刺状物还陪伴着钹的碰击和叮当声。
M51——旋涡星系
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梅西耶51 (M51) 也许更以其绰号“漩涡星系”而闻名，它密切缠绕的旋臂面向地球，让其绮丽的外形被人类更曲看地捕获。它类似于我们身处的银河系，而我们无法从银河系内部间接看察到那种构造。
在乐章的末篇，声波的处置从顶部起头，以顺时针标的目的沿径向挪动，星系的半径大小映射到旋律小调音阶的差别音符。
图像中从太空中的NASA看远镜获取的每种波长的光（红外、光学、紫外和X射线）被分配到差别的频次范畴。该序列起首以所有四品种型的光的声音起头，然后别离穿过来自Spitzer、哈勃、GALEX和钱德拉的数据。在旋臂凸起的波长处，跟着旋臂远离核心，音高逐步上升。
您能够听到一个继续的低吟，那是星系中心的亮堂核心，不时被银河系内紧凑光源发出的急促声音打断。
关于声像化项目
那个项目是什么？
2020年，钱德拉X射线中心（Chandra X-ray Center）的专家和System Sounds团队起头了NASA首个继续的、将天文数据转换为声音的“声像化”（sonification）项目。那个项目是对冠状病毒大时髦的快速回应，其时病毒毁坏了我们与目力障碍社群协做的3D建模/打印项目。在物理隔离的期间，声像化做为一种纯数字体例，成为我们与社群协做伙伴通力合作的另一种体例。
谁参与此中？
钱德拉X射线中心的项目负责人是金博士（Dr. Kimberly Arcand），Chandra可视化科学家；System Sounds的负责人是鲁索博士（Dr. Matt Russo，天体物理学家/音乐家）和桑塔圭达先生（Andrew Santaguida，音乐家/音响工程师）。无障碍专家、播客造造人和目力障碍社群成员克里斯廷·马勒克（Christine Malec）也加进了那个项目。
若何造造声像化？
我们从美国宇航局钱德拉X射线天文台、哈勃空间看远镜或詹姆斯·韦伯空间看远镜等看远镜获得现实看测数据，将其转换为人耳能够听到的响应频次。
所有的声像化都是一样的吗？
不，每个声像化都差别，因为我们根据对象和可用数据摘用差别的手艺。每个声像化都是为了更好地闪现科学数据，以便可以以最有意义的体例准确地表达和讲述数据的故事，同时还能通过声音供给一种新的意义创造体例。
项目标功效若何？项目胜利了吗？
胜利能够用多种体例权衡，但从差别受寡（从学生到成年人，出格是目力障碍者）对声像化的测试来看，反应十分积极。Arcand博士对盲人和有目力的用户停止了声像化研究，成果展现进修收益、享受水平、想要领会或进修更多以及对数据的强烈感情反响都很高。统计上，目力障碍用户的参与度略高于有目力用户，而有目力用户也领会到其别人（如目力障碍用户）若何更普及地获取数据。总的来说，那个项目在进步看寡的参与度、增进科学常识和扩展宽大性方面获得了显著的胜利。声像化不只为目力障碍人士供给了一种理解和体验天文数据的新路子，同时还为有目力的人们带来了全新的科学传布体例。因而，能够说那个项目是胜利的。
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