Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Фантастика! Вы когда-нибудь хотели услышать самую настоящую "Музыку Звезд"?

01.10.2016 в 18:53

Европейское космическое агенство вам такую возможность дарит!
Звуки_космоса@Science_Newworld.

Итак, к выпуску первого набора данных от телескопа "Gaia" ученые подготовили необычный альбом из 7 треков. Он олицетворяет тот нелегкий и долгий путь, который прошла астрометрия - от древнегреческого астронома гиппарха до мощного орбитального телескопа "Gaia".


Все началось тогда, когда Джейми фергюсон, аспирант в области IT, заинтересовался озвучиванием различных астрономических данных. Изначально он это делал в рамках приобщения к астрономии слабовидящих студентов, однако потом понял, что это мощный инструмент в контексте астрономических исследований и популяризации.
Человеческое ухо - невероятно эффективный прибор для распознавания звуков, что делает озвучивание идеальным инструментом для поиска интересных вещей и аномалий в обширных наборах астрономических данных. Например - в звездных каталогах.
Теперь немного по поводу кодировки данных в звук. Для первых пяти каталогов, которые содержат только звездные позиции и яркости, Джейми сопоставлял каждую звезду в виртуальном звуковом пространстве на основе 2D-положения на небе, высота тона зависит от яркости звезды. Также был добавлен фоновый "Белый шум", чтобы передать точность измерений - он становится все менее слышимым для более современных и точных каталогов. В случае первых трех каталогов звук каждой звезды индивидуален; для других - одновременно слышится несколько звезд, так как каталоги все более и более обширные.
Так как расстояния до звезд не были известны до девятнадцатого века, в первых пяти каталогах все звуки все имеют одинаковую громкость, а в остальных двух громкость используется для того, чтобы показать расстояния до звезд, полученные методом параллакса. Для современных каталогов, содержащих огромное количество информации, Джейми пришлось создавать дополнительные звуки, чтобы передать другие параметры их каталогов. "Шипящий" звук, который слышится один раз за каждые 5 итераций основного сигнала, говорит нам о цветах звезд (которые, в свою очередь, указывают на температуры звезд. Частота "Шипения" ниже для более голубых (горячих) звезд и выше для более красных (холодных. Для последнего каталога Джейми закодировал информацию о собственном движении звезд - проекции на небе истинного движения звезды в пространстве - в виде длительности "Шипящего" звука - он короткий, если звезда движется быстро и длинный - если медленно.
Итак, давайте совершим путешествие сквозь века. Мы начинаем его во втором году до нашей эры в древней Греции (2 трек), где астроном гиппарх из никеи создал самый старый известный нам полный каталог звездных положений. В нем положения на небе 850 звезд, для наблюдений он пользовался глазами, гномоном, астролябией и армиллярной сферой, а также более древними наблюдениями ассиро-вавилонских астрономов.
Время идет и мы в 15 веке (3 трек. Средняя Азия. Астроном и математик Улугбек, который построил огромный секстант с радиусом 36 метров в Самарканде, создает каталог 994 звезд, точность которого несколько выше, чем у гиппарха.
Конец 16 века. Датский астроном тихо браге измеряет позиции около 1000 звезд с точностью до одной угловой минуты, используя большие квадрант и секстант в обсерватории ураниборг (4 трек.
Между тем кончается эра наблюдений невооруженным глазом. Начинается время телескопов.
В 1725 году английский астроном Джон флемстид опубликовывает первый звездный каталог, составленный с помощью телескопа, в котором перечислены позиции почти 3000 звезд с точностью до 10-20 угловых секунд (5 трек.
В 1801 году французский астроном Жером лаланд опубликовывает еще больший каталог с позициями 50 000 звезд и точностью около трех угловых секунд (6 трек.
Время несется бешеной рекой - приходит время фотографии.
Йельский тригонометрический параллактический каталог (Yale Trigonometric Parallax Catalogue) был опубликован в 1995 году американским астрономом Уильямом ван альтеном, который завершил работу, начатую Фрэнком шлезингером в 1924 году который сделал огромный шаг вперед в области благодаря использованию фотографических пластин) и продолженную Луизой фриланд дженкинс в 1952 году (7 трек. Это самый большой каталог звездных параллаксов, собранных при помощи наземных телескопов, в нем позиции и параллаксы для более чем 8000 звезд, с точностью около 0, 01 угловых секунд.
И наконец приходит время спутников и орбитальных телескопов. С 1989 по 1993 года в космосе работала миссия "Hipparcos" (8 трек) - первый космический телескоп, занимавшийся измерением звездных положений. Каталог "Hipparcos", выпущенный в 1997 году, содержит положения, параллаксы и собственное движение 117 955 звезд с точностью 0, 001 секунды дуги, что позволяет астрономам определять расстояния до звезд, расположенных более чем в 300 световых годах от нас.