Jak niewidoma astronomka znalazła sposób, by usłyszeć gwiazdy

Wanda Diaz Merced bada światło emitowane przez rozbłyski gamma, najbardziej energetyczne wydarzenia we wszechświecie. Kiedy straciła wzrok i nie mogła wykonywać swojej pracy, wpadła na rewolucyjny pomysł: krzywe światła, których nie mogła już zobaczyć, można przetworzyć w dźwięki. Dzięki sonifikacji Merced odzyskała kontrolę nad pracą i teraz opowiada się za społecznością naukową bez wykluczeń. „Nauka musi być dostępna dla każdego, bo wszyscy jesteśmy z natury odkrywcami".

Była sobie gwiazda.

Jak wszystko inne, urodziła się,

urosła do masy 30-krotnie
większej od masy Słońca

i żyła bardzo długo.

Jak długo dokładnie,

nie potrafimy powiedzieć.

Jak wszystko w życiu,

jej gwiezdny czas zakończył się,

kiedy jej sercu, trzonowi życia,

skończyło się paliwo.

Ale to nie był koniec.

Zamieniła się w supernową,
w procesie tym uwalniając

niesamowitą ilość energii,

świecąc mocniej, niż reszta galaktyki

i emitując w ciągu jednej sekundy

tyle samo energii,
co nasze Słońce przez 10 dni.

Ewoluowała do innej roli
w naszej galaktyce.

Wybuchy supernowych są ekstremalne.

Ale te, które emitują promienie gamma
są jeszcze bardziej ekstremalne.

W procesie przemiany w supernową

gwiazda zapada się
pod własnym ciężarem

i zaczyna obracać się coraz szybciej,

jak łyżwiarz przyciągający ręce do ciała.

Przez szybkie obroty potężnie zwiększa

swoje pole magnetyczne.

Materia dookoła gwiazdy
zostaje pociągnięta za nią

i część energii z tego obrotu
przechodzi na tę materię,

co jeszcze bardziej zwiększa
pole magnetyczne.

Dzięki temu nasza gwiazda ma energię,
by świecić mocniej, niż reszta galaktyki,

oraz emitować więcej promieni gamma.

Gwiazda z mojej opowieści

stała się znana jako magnetar.

Ciekawostka:

pole magnetyczne magnetara
jest biliard razy większe

od pola magnetycznego Ziemi.

Najbardziej energetyczne
wydarzenia w kosmosie

to rozbłyski gamma,

nazywane tak, bo widać je
jako rozbłyski lub eksplozje

mierzone tak jak promienie gamma.

Nasza gwiazda, tak jak ta z opowieści,
która zamieniła się w magnetar,

jest wykryta jako rozbłysk gamma

podczas najbardziej
energetycznej części eksplozji.

Ale choć rozbłyski gamma
są najpotężniejszymi wydarzeniami

zmierzonymi przez astronomów,

nie są widoczne gołym okiem.

Polegamy na innych metodach

przy badaniu promieni gamma.

Oko ludzkie ich nie wychwytuje.

Widzimy tylko malutki fragment

spektrum elektromagnetycznego
zwany światłem widzialnym.

Poza nim polegamy na innych metodach.

Ale jako astronomowie
badamy szerszy zakres światła

i polegamy na innych metodach.

Na ekranie może to wyglądać tak.

Widzicie wykres.

Oto krzywa światła.

To wykres zmian intensywności światła
w miarę upływu czasu.

To krzywa promieni gamma.

Widzący astronomowie
używają takich wykresów

do interpretacji zmian
intensywności światła w czasie.

Po lewej widać intensywność
światła bez rozbłysku,

po prawej zaś z rozbłyskiem.

U początków swej kariery też
umiałam zobaczyć taki wykres.

Ale potem straciłam wzrok.

Straciłam kompletnie wzrok
na skutek długiej choroby,

a wraz z nim straciłam możliwość
zobaczenia tego wykresu

oraz możliwość prowadzenia badań.

To była dla mnie wielka zmiana
na wielu polach.

Pozbawiła mnie możliwości pracy naukowej.

Chciałam badać to energetyczne światło

i odkryć jego astrofizyczną przyczynę.

Chciałam doświadczyć tego zdumienia,
podekscytowania,

tej radości spowodowanej odkryciem
tak kolosalnego wydarzenia w kosmosie.

Długo nad tym rozmyślałam,

aż w końcu mnie olśniło,
że przecież krzywa światła

to tabela liczb
zobrazowanych jako wykres.

Razem ze współpracownikami

wzięliśmy się więc do pracy
i przetłumaczyliśmy te liczby na dźwięki.

Uzyskałam dostęp do danych

i dziś mogę pracować
na poziomie najlepszego astronoma,

wykorzystując dźwięk.

A to, co ludzie potrafili robić,

głównie wizualnie,

przez setki lat,

ja robię za pomocą dźwięku.

(Brawa)

Słuchając tych rozbłysków gamma,

które widać... (Brawa trwają)

Dziękuję.

Słuchając rozbłysku,
który widać na ekranie,

usłyszałam coś więcej,
niż sam rozbłysk.

Teraz puszczę wam nagranie rozbłysku.

To nie muzyka, to dźwięk.

(Cyfrowe dźwięki)

To dane naukowe przekształcone w dźwięki.

Są uporządkowane w tony.

Ten proces nazywa się sonifikacją.

Podczas słuchania dźwięków odkryłam coś

poza samym rozbłyskiem.

Kiedy badam silne regiony
niskiej częstotliwości

lub linię basową... przybliżam
teraz linię basową.

Zanotowaliśmy rezonanse charakterystyczne
dla gazów o elektrycznym ładunku,

jak wiatr słoneczny.

Chcę, żebyście usłyszeli to, co ja.

Usłyszycie to jako bardzo szybki
spadek głośności.

Ponieważ macie wzrok,
dodałam wam czerwoną linię

wskazującą, jaka intensywność światła
przekształcona jest w dźwięk.

(Cyfrowe brzęczenie i gwizdy)

Nie zwracajcie uwagi na (gwizd),
to żaby w domu.

(Śmiech)

(Cyfrowe brzęczenie i gwizdy)

Chyba usłyszeliście, prawda?

Odkryliśmy,

że rozbłyski trwają na tyle długo,
by występowały rezonanse falowe,

powodowane wymianą
energii między cząsteczkami,

które mogły być w stanie wzbudzonym,

i które są zależne od głośności.

Pamiętacie, jak powiedziałam,
że materia wokół gwiazdy

zostaje pociągnięta za nią?

Przekazuje ona moc
z częstotliwością i rozkładem,

o których decydują jej wymiary.

Pamiętajcie, że mowa
o gwieździe o ogromnej masie,

która zamieniła się w magnetar
o bardzo silnym polu magnetycznym.

W tym wypadku siła oddziaływania
wybuchającej gwiazdy

może być powiązana
z rozbłyskiem gamma.

Co to oznacza?

Powstanie tej gwiazdy może być
bardzo istotną częścią

wybuchów supernowych.

Dźwięk rozbłysków promieni gamma
podsunął nam myśl,

że wykorzystanie dźwięku
jako elementu pomocniczego

może również pozwolić widzącym astronomom

odnaleźć więcej informacji
w dostępnych danych.

Jednocześnie pracowałam
nad analizą pomiarów z innych teleskopów

i moje eksperymenty potwierdziły,

że dzięki użyciu dźwięku

astronomowie pozyskują więcej informacji

z bardziej przystępnego zbioru danych.

Ta możliwość zamiany danych w dźwięki

daje astronomii
fantastyczną moc transformacji.

A fakt, że tak wizualną dziedzinę
można ulepszyć w sposób,

który pozwoli każdemu
zrozumieć zjawiska na nieboskłonie,

podnosi na duchu.

Kiedy straciłam wzrok,

zauważyłam, że nie mam dostępu

do tej samej ilości i jakości informacji,

co widzący astronomowie.

Dopiero dzięki nowatorskiej sonifikacji

odzyskałam nadzieję na bycie
produktywnym członkiem tej dziedziny,

na co tak ciężko pracowałam.

Jest to ważne nie tylko
w dostępie do informacji w astronomii.

To sytuacja systemowa

i dziedziny nauki nie nadążają.

Ciało to coś, co się zmienia,

każdego może dosięgnąć
jakaś niepełnosprawność.

Pomyślmy na przykład o naukowcach,

którzy są u szczytu kariery.

Co dzieje się z nimi,
jeśli staną się niepełnosprawni?

Czy poczują się ekskomunikowani,
tak jak ja?

Dostęp do informacji
daje nam możliwości rozwoju.

Oferuje nam równe szanse na to,
by odkryć nasze talenty

i zdecydować, co chcemy robić z życiem

w oparciu o nasze zainteresowania,
a nie potencjalne bariery.

Kiedy dajemy ludziom możliwość
odniesienia sukcesu bez limitów,

prowadzi to do osobistego spełnienia
i pomyślnego życia.

Myślę, że użycie dźwięku w astronomii

pomaga osiągnąć ten cel
i wnosi wkład w naukę.

Gdy w innych krajach słyszałam,
że badania nad technikami percepcji

w celu analizy danych astronomicznych
nie mają odniesienia do astronomii,

bo nie ma niewidomych astronomów,

RPA powiedziała:
"Chcemy, żeby niepełnosprawni

wnosili wkład w naukę".

Teraz pracuję

w Obserwatorium Astronomicznym RPA

w Departamencie Astronomii dla Rozwoju.

Tam pracujemy nad technikami
sonifikacji i metodami analizy,

by wpłynąć na uczniów
szkoły dla niewidomych Athlone.

Uczniowie będą się uczyć radioastronomii

oraz metod sonifikacji,

by badać wydarzenia astronomiczne,
jak wielkie erupcje energii

ze Słońca, znane jako
koronalne wyrzuty masy.

Uczymy się z nimi...

to uczniowie niepełnosprawni
pod wieloma względami

i używają wielu
strategii przystosowawczych.

To, czego się z nimi uczymy,
bezpośrednio wpłynie

na postępowanie w tym zawodzie.

Skromnie nazywam to rozwojem.

To dzieje się właśnie teraz.

Myślę, że nauka jest dla wszystkich.

Należy do ludzi

i powinna być dostępna dla wszystkich,

bo wszyscy jesteśmy z natury odkrywcami.

Uważam, że jeśli nie damy
niepełnosprawnym

dostępu do nauki,

zerwiemy więzy łączące nas
z historią i społeczeństwem.

Marzę o równym dostępie do nauki,

gdzie ludzie wzbudzają szacunek
i szanują siebie nawzajem,

gdzie wymieniają się strategiami
i wspólnie odkrywają.

Jeśli niepełnosprawni zostaną
dopuszczeni do nauki,

nastąpi wielki wybuch,
ogromny rozbłysk wiedzy.

Jestem pewna.

(Cyfrowe pikanie)

To jest fantastyczny wybuch.

Dziękuję.

Dziękuję.

(Brawa)