¿Cómo escuchan los científicos en el espacio?

Para los astrónomos que pueden verse, el universo está lleno de maravillas visibles. Desde planetas resplandecientes hasta galaxias resplandecientes, el universo es asombrosamente hermoso. Pero los ciegos y los deficientes visuales no pueden compartir esta experiencia. Por lo tanto, los astrónomos han desarrollado formas alternativas de transmitir información científica, como el uso de la impresión 3D para representar estrellas en explosión y el sonido para describir estrellas de neutrones en colisión.

viernes, la revista astronomía natural Publicará su última serie de artículos sobre el uso de la sonicación en astronomía.^1–3. La sonificación describe la conversión de datos (incluidos los datos de búsqueda) en archivos de audio digital, lo que permite escucharlos, leerlos y verlos. Los investigadores aparecieron en astronomía natural Resulta que las representaciones de audio pueden ayudar a los científicos a reconocer mejor patrones o señales en grandes conjuntos de datos astronómicos.¹.

El trabajo demuestra que los esfuerzos para promover la inclusión y la accesibilidad pueden tener beneficios más amplios. Esto es cierto no sólo en astronomía. El proceso de sonicación también ha resultado en descubrimientos en otras áreas que no se habrían hecho de otra manera. Los financiadores de la investigación y los editores deben codificar y apoyar los esfuerzos multidisciplinarios que son al mismo tiempo más innovadores y completos.

Diseño de audio y sonido para la investigación astronómica, la educación y la participación pública

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Durante décadas, los astrónomos han estado haciendo descubrimientos fundamentales escuchando y observando datos. A principios de la década de 1930, Karl Jansky, físico de Bell Telephone Laboratories en Nueva Jersey, rastreó las cargas estáticas en las comunicaciones por radio hasta el centro de la Vía Láctea, un descubrimiento que condujo al descubrimiento del agujero negro supermasivo de la galaxia y al nacimiento de la radio. astronomía. . Recientemente, la ciega Wanda Diaz-Merced, astrónoma del Observatorio Europeo de Gravedad en Cassina, Italia, ha utilizado la sonicación en varios proyectos pioneros, incluido el estudio de patrones de plasma en la atmósfera superior de la Tierra.⁴.

La cantidad de proyectos de sonicación se iniciaron hace aproximadamente una década y atrajeron a investigadores de una variedad de antecedentes. Tomemos, por ejemplo, a Kimberly Arcand, experta en visualización de datos y panelista científica en el Centro de Astrofísica de Harvard y la Universidad Smithsonian en Cambridge, Massachusetts. Arcand comenzó a escribir y hablar sobre astronomía, especialmente sobre los descubrimientos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Luego pasé a trabajar centrado en el sentido del tacto. Esto implicó hacer modelos impresos en 3D de los «restos» de las supernovas que transmiten los detalles de la física de estos estallidos estelares. Cuando, a principios de 2020, una pandemia le impidió acceder a una impresora 3D, se dedicó a trabajar en sonicación.

En agosto, la NASA tuiteó sobre el sonido del agujero negro en el centro del cúmulo de galaxias de Perseo. Desde entonces, el archivo adjunto se ha reproducido más de 17 millones de veces. Ese mismo mes, Arcand y otros convirtieron en sonido algunas de las primeras imágenes del telescopio espacial James Webb. Trabajaron con la guía de personas ciegas y deficientes visuales para mapear la intensidad y los colores de la luz en imágenes que convertirían los titulares en sonido.

Estos mapas se basan en la precisión técnica. Por ejemplo, la sonicación de una imagen de gas y polvo en una nebulosa distante usa sonidos de alta frecuencia para representar la luz brillante cerca de la parte superior de la imagen, pero sonidos de baja frecuencia y alta frecuencia para representar la luz brillante cerca del centro de la imagen. El sonido del agujero negro traduce los datos de las ondas sonoras que viajan por el espacio, generadas por el efecto del agujero negro sobre el gas caliente que lo rodea, al rango de audición humana.

Los científicos de otros campos también han experimentado con la sonicación de datos. Los biofísicos lo usaron para ayudar a los estudiantes a comprender el proceso de plegamiento de proteínas.⁵. Los aspectos de las proteínas corresponden a parámetros de sonido como el volumen y el tono, que luego se combinan en una representación de audio del complejo proceso de plegamiento. Neurocientíficos han descubierto si puede ayudar a diagnosticar la enfermedad de Alzheimer a través de escáneres cerebrales⁶. El sonido incluso se ha utilizado para describir los cambios ambientales causados ​​por el cambio climático en el bosque de Alaska, donde los investigadores han asignado varios instrumentos musicales a diferentes especies de árboles.⁷.

¿Cómo escucha un astrónomo el universo?

A largo plazo, tales enfoques deben evaluarse rigurosamente para determinar qué pueden hacer y qué otras tecnologías no pueden. Para toda la precisión técnica mostrada en proyectos individuales, el astronomía natural La serie señala que no existen estándares universalmente aceptados para clasificar datos científicos y pocos trabajos publicados que evalúen su efectividad.

Más financiación ayudaría. Los muchos científicos que trabajan en representaciones alternativas de datos reúnen el apoyo de diferentes fuentes, a menudo en colaboración con músicos o ingenieros de sonido, y la naturaleza multidisciplinaria de este trabajo dificulta encontrar financiación sostenible.

El 17 de noviembre, la Oficina de Asuntos del Espacio Exterior de las Naciones Unidas destacará el uso de la sonicación en la ciencia espacial en un panel de discusión con Diaz Merced y Arcand. Esto tiene como objetivo dar a conocer los sonetos como una herramienta de investigación y como un medio para reducir las barreras a la participación en la astronomía. Es hora de apoyar estos esfuerzos de todo corazón de todas las formas posibles.