Zvuk se ne može širiti kroz idealan vakuum, ali nije svaki dio svemira prazan. U atmosferi planeta, unutrašnjosti svemirske letjelice ili dovoljno gustom plinu mogu nastati i putovati mehanički valovi. NASA-ine snimke koje slušamo pod nazivima "zvuk crne rupe" ili "zvuk galaksije" zato treba razlikovati prema tome što su instrumenti stvarno zabilježili.
Neke su nastale pretvaranjem astronomskih slika i mjerenja u audiozapis. Druge predstavljaju signale povezane s plazmom, prilagođene ljudskom sluhu. Poseban je slučaj pretvaranje podataka o stvarnim valovima tlaka u zvuk koji možemo čuti. Naziv snimke sam po sebi ne govori kojoj skupini pripada.
Zašto zvuku treba materijal kroz koji putuje?
Zvuk nastaje kao poremećaj u materijalu: promjena tlaka u plinu, vibracija u čvrstoj tvari ili val u tekućini. Čestice prenose taj poremećaj svojim međudjelovanjem. Svjetlost se, za razliku od zvuka, može širiti i bez takva medija.
Ako između izvora i slušatelja nema medija kroz koji bi se zvuk širio, mehanički se val ne može prenijeti kao kroz zrak u prostoriji. Eksplozija prikazana u filmskoj svemirskoj sceni stoga ne bi slala isti zvučni udar do udaljene letjelice kroz prazan prostor. Međutim, događaj može proizvesti vibracije u samoj letjelici ili zvuk u njezinoj atmosferi.
Radio-veza također ne dokazuje da glas putuje vakuumom kao zvuk. Mikrofon pretvara govor u signal, oprema ga prenosi elektromagnetskim valovima, a zvučnik na odredištu ponovno stvara zvuk u lokalnom zraku. Od mikrofona do radijskih antena i natrag do zvučnika mijenja se način prijenosa informacije.
Sonifikacija pretvara podatke u audiozapis
Astronomska fotografija sadrži informacije o položaju i intenzitetu zračenja, a ponekad kombinira mjerenja u više dijelova elektromagnetskog spektra. Te se veličine mogu preslikati u vrijeme, visinu tona, glasnoću ili boju zvuka. Postupak se naziva sonifikacija.
Slušatelj, primjerice, može čuti viši ton kada se pregled slike pomakne prema njezinu gornjem rubu, a glasniji zvuk kada prolazi preko sjajnijeg područja. Način povezivanja slike i tonova određuje se pri izradi svakog audiozapisa. On nije univerzalno svojstvo zvijezda niti pokazuje kakvu bi melodiju astronaut čuo blizu njih.
NASA-in prikaz "Cosmic Echoes" okuplja različite vrste svemirskih audiozapisa, uključujući sonifikacije astronomskih podataka. Njihova je vrijednost u drugačijem pristupu informacijama: raspored koji se na slici vidi može se prenijeti i sluhom. To omogućuje pristup sadržaju osobama kojima vizualni prikaz nije dostupan, ali i usporedbu obrazaca drugim osjetilom.
Kozmos je ranije opisao pretvaranje snimki zvijezda, supernova i crnih rupa u zvuk. Za razumijevanje takva zapisa treba pročitati njegov opis: koje su veličine izmjerene, kako su pretvorene u tonove i je li vrijeme ubrzano. Bez tih podataka lako je zvučni prikaz podataka zamijeniti snimkom mikrofona.
Što je drukčije kod jata Perzej?
U jatu galaksija Perzej opservacije su otkrile tragove valova tlaka u vrućem plinu. Ti su valovi povezani s aktivnošću supermasivne crne rupe u središtu jata. NASA-in rendgenski opservatorij Chandra bilježi zračenje plina iz kojeg se proučavaju ti tragovi. Ondje postoji materijal kroz koji se valovi mogu širiti.
NASA je pri izradi audiozapisa podatke o valovima prilagodila području ljudskog sluha. Frekvencije su podignute za 57 i 58 oktava. Izvorni valovi toliko su niske frekvencije da ih ljudsko uho ne bi moglo čuti u izvornom obliku.
To nije mikrofon postavljen pokraj crne rupe. Niti je riječ o zvuku koji je kroz međugalaktički prostor stigao do Zemlje. Instrument je zabilježio rendgensko zračenje, a analizirani podaci omogućili su rekonstrukciju i prilagodbu valova za slušanje. Povezanost sa stvarnim promjenama tlaka ipak razlikuje taj primjer od sonifikacije u kojoj se rasporedu svjetlosti na slici pridružuju odabrani tonovi.
Zašto letjelice mogu bilježiti "zvukove" plazme?
Svemirska plazma sastoji se od električki nabijenih čestica. Instrumenti mogu mjeriti promjene električnog i magnetskog polja te valne pojave povezane s tim okolišem. Neki se signali mogu pretvoriti u audiozapis koji podsjeća na zviždanje, pucketanje ili druge poznate zvukove.
NASA-in Space Physics Data Facility objavljuje takve prikaze uz objašnjenja izvora i obrade signala. Ono što čujemo preko zvučnika ne mora biti akustički val kakav bi mikrofon zabilježio u zraku. Zvuk proizvodi uređaj koji mjerenju daje čujan oblik.
Pritom je važno i koliko je ubrzan izvorni zapis. Ubrzavanje zapisa može dugotrajan proces pretvoriti u kratak zvučni niz. Promjena frekvencije omogućuje slušanje signala izvan područja ljudskog sluha. Takva obrada može biti korisna i znanstveno utemeljena, ali treba biti navedena uz snimku.
Kako prepoznati što zapravo slušamo?
Najprije treba provjeriti instrument. Mikrofon mjeri lokalne akustičke promjene, rendgenski teleskop bilježi rendgensko zračenje, a instrument za valove u plazmi mjeri odgovarajuće električne ili magnetske signale. Ti podaci nisu međusobno zamjenjivi.
Zatim treba provjeriti obradu. Opis mora pokazati je li signal samo pojačan, vremenski ubrzan, frekvencijski pomaknut ili preveden iz slike u tonove. Dvije snimke istog astronomskog objekta mogu zvučati drukčije jer koriste različita mjerenja ili različita pravila preslikavanja.
Audiozapis može vjerno predstavljati odabrane podatke, a da ne predstavlja zvuk koji bi čovjek čuo na tom mjestu. Granicu između tih dviju tvrdnji određuje opis mjerenja. Kad uz snimku nedostaje instrument ili način obrade, njezin naslov nije dovoljan dokaz da slušamo neposredno zabilježenu akustičku pojavu.
