Astronom komponerer galaktisk jazz

En ny musikalsk komposition, der udtrykker bevægelsen af ​​gasser gennem galaksen som musikalske toner, "Milky Way Blues" af astronomen Mark Heyer, en forskningsprofessor ved University of Massachusetts Amherst, vil blive vist på hjemmesiden i de næste 30 dage, Månedens astronomi-lyd.

For sammensætningen, Heyer udviklede en algoritme, der omdanner astronomiske data om galaktiske gasser til musikalske noder. "Dette musikalske udtryk lader dig 'høre' bevægelserne i vores Mælkevejsgalakse, " siger han. "Noderne afspejler primært hastighederne af gassen, der roterer omkring midten af ​​vores galakse."

I galakser, rummet mellem stjerner er fyldt med gas, der kommer i tre faser:atomare, molekylær og ioniseret, forklarer han. Ved at tildele forskellige toner og længde af noder til de observerede spektre for hver gasfase, astronomen kan udtrykke et afgørende træk ved galaksen, som mangler i astronomiske billeder – bevægelse.

Han påpeger, "Astronomer laver fantastiske billeder, men de er et øjebliksbillede i tid og derfor statiske. Faktisk, stjerner og interstellar gas bevæger sig konstant gennem galaksen, men denne bevægelse formidles ikke i disse billeder. Mælkevejsgalaksen og universet er meget dynamiske, og at sætte den bevægelse til musik er en måde at udtrykke den handling på." Han valgte at komponere dette stykke ved hjælp af en pentatonisk skala - med fem toner i oktaven i stedet for syv - og i en mol toneart, fordi "da jeg hørte bastonerne, lød det jazzet og blåt, " han siger.

Han tilføjer, "Jeg har været tro mod dataene, Jeg har ikke masseret det for at få det til at lyde godt, men ved at omdanne det, vi faktisk observerer med et radioteleskop, til en musikalsk skala, giver det os velkendte toner, der lyder overraskende som musik, vi kender." Hans to-minutters komposition og video, der nu er online, tog flere måneder at komponere.

"Jeg elsker musik, " siger forskeren, "Så jeg gør det her for sjov. Jeg har haft denne idé i 25 år, men jeg har aldrig handlet på det, fordi jeg ville have været nødt til at hyre et orkester for at høre, hvordan det lød." For flere år siden var hans bror, en amatørmusiker, fortalte Heyer om kompositionssoftware, der kunne skabe et musikpartitur ud fra information skabt af hans algoritme. Astronomen tildelte instrumenter til de forskellige dele og kan afspille det, giver ham mulighed for at eksperimentere med forskellige måder at transformere data på.

Heyer bruger datasæt skabt i løbet af de sidste 20 år af radioteleskopundersøgelser af galaksen. Hans forskningsområde er studiet af molekylær gas i galakser. Han tildeler tonehøjde, længden af ​​spillet, såsom kvart- og ottendedelsnoter, baseret på gashastighed og målt intensitet. To af de fire instrumenter, der høres i "Milky Way Blues" er baseret på molekylær gas – træblokke og klaver. Han tildelte en saxofon til at spille den ioniserede gas-del og den akustiske bas til at spille atomgas-delen.

For at tilføje et visuelt element til stykket, Heyer arbejdede sammen med en anden astronom, Greg Salvesen fra University of California, Santa Barbara. Heyer siger, "Jeg kan ikke give ham nok kredit; på et tidspunkt sad jeg fast, da jeg udviklede en nyttig visualisering til at komplementere musikken, og han skabte en mere informativ og interessant animation." Greg Brooks, en amatørmusiker i Amherst hjalp også i de tidlige stadier, tilføjer han.

Heyer forklarer, at hver tone og cirkel i videoen repræsenterer gasbevægelse i Mælkevejen. Blå farve og høje toner er for gas, der kommer mod Jorden og rød farve og lave toner for gas, der bevæger sig væk. Instrumenterne er vist som forskelligt farvede kanter på cirklerne.

Heyer påpeger, "Hver observation er repræsenteret af en linje, der viser, hvor teleskopet pegede, og positionerne af cirklerne langs en linje viser placeringen af ​​gassen i galaksen, der er ansvarlig for de spillede toner." Intensiteten af ​​emissionen fra gassen høres som længere toner og som større cirkler. Med hver ny foranstaltning, linjerne svinger rundt til nye positioner. "Samler det hele, variationen af ​​musikalske tonehøjder, der høres i 'Milky Way Blues', skildrer gassens bevægelse, når den kredser omkring midten af ​​vores galakse, " tilføjer han.

Han bemærker, "Jeg er bestemt ikke den første astronom, der leger med tanken om, at musik kan findes i universets elementer. Johannes Kepler skrev for 400 år siden "Harmonies of the World", der beskrev planeternes elliptiske kredsløb omkring solen og tildelte musikalske noder baseret på kredsløbshastigheder. For nylig, flere grupper har lavet sonifikationer af videnskabelige data. Greg Salvesens hjemmeside, Månedens astronomilyd, tilbyder en platform for sådanne musikalske indsatser."

"Du kan bare nyde mine kompositioner til musikken, men hvis du vil følge astronomien, det er der for dig at lære om, også, " tilføjer han. "Det er bare en cool og anderledes måde at værdsætte de to sammen."