Hur en blind astronom hittade ett sätt att höra stjärnorna

Wanda Diaz Merced studerar ljus som utstrålas av gammablixtar, de mest energiska händelserna i universum. När hon förlorade sin syn och lämnades utan ett sätt att kunna göra sin vetenskap, fick hon en avslöjande insikt: ljuskurvorna som hon inte längre kunde se skulle kunna översättas till ljud. Genom sonifiering återfick hon makten över sitt arbete, och nu förespråkar hon ett mer inkluderande forskarsamhälle. "Vetenskap är till för alla", säger hon. "Det måste vara tillgängligt för alla, eftersom vi alla är naturliga upptäcktsresande."

Det fanns en gång en stjärna.

Som allt annat, föddes hon;

växte till ungefär 30 gånger solens massa

och levde en väldigt lång tid.

Exakt hur länge,

är det ingen som vet.

Precis som allt i livet,

nådde hon slutet på sina
vanliga stjärndagar

när hennes hjärta, kärnan i hennes liv,

uttömt sitt bränsle.

Men det var inget slut.

Hon transformerades till en supernova
och under den tiden

frigjorde hon en enorm mängd energi,

överglänste resten av galaxen

och utsöndrade, på en sekund,

samma mängd energi
som vår sol avger på 10 dagar.

Och hon utvecklades
till en annan roll i vår galax.

Supernovaexplosioner är mycket extrema.

Men de som avger gammastrålning
är ännu mer extrema.

I processen att bli en supernova,

kollapsar det inre av stjärnan
under sin egen vikt

och börjar rotera allt snabbare,

som en skridskoåkare när de drar
in armarna nära kroppen.

På så sätt börjar det rotera mycket snabbt
och det ökar, kraftfullt,

dess magnetiska fält.

Materian kring stjärnan släpas runt,

och en del energi från den rotationen
överförs till den materian

och magnetfältet ökas ytterligare.

På så sätt hade vår stjärna extra energi
för att överglänsa resten av galaxen

i ljusstyrka
och utsöndring av gammastrålning.

Min stjärna, den i min historia,

blev vad som kallas en magnetar.

Och för er information,

är magnetarens magnetiska fält
1000 biljoner gånger

jordens magnetiska fält.

De mest energiska händelser som
någonsin uppmätts av astronomer

bär namnet gammablixtar

eftersom vi oftast ser dem
som blixtar eller explosioner,

starkast mätt som gammastrålningsljus.

Vår stjärna, som den i vår historia
som blev en magnetar,

syns som en gammablixt

under den mest energiska
delen av explosionen.

Men även om gammablixtar
är de starkaste händelserna

någonsin uppmätta av astronomer,

kan vi inte se dem med blotta ögat.

Vi beror, vi förlitar oss på andra metoder

för att studera detta gammastrålningsljus.

Vi kan inte se dem med blotta ögat.

Vi kan bara se en liten, liten del

av det elektromagnetiska spektrat
som vi kallar synligt ljus.

Och utöver det,
förlitar vi oss på andra metoder.

Men ändå, som astronomer,
studerar vi ett bredare spektrum av ljus

och vi är beroende av andra
metoder för att göra det.

På skärmen kan det se ut så här.

Du ser ett diagram.

Det är en ljuskurva.

Det är ett diagram över
ljusintensitet över tiden.

Det är en gammastrålningsljuskurva.

Seende astronomer är
beroende av denna typ av kurva

för att kunna tolka hur
ljusintensiteten förändras över tiden.

Till vänster kommer du att få se
ljusintensiteten utan en blixt,

och till höger, kommer du att få se
ljusintensiteten med blixten.

Tidigt under min karriär,
kunde också jag se den här typen av kurva.

Men sedan förlorade jag min syn.

Jag förlorade helt min syn
på grund av en utdragen sjukdom,

och med det, förlorade jag
möjligheten att se denna kurva

och möjligheten att syssla med min fysik.

Det var en mycket stark övergång
för mig på många sätt.

Och professionellt, lämnade det mig
utan ett sätt att göra min vetenskap.

Jag längtade efter att få tillgång till
och granska detta energiska ljus

och räkna ut den astrofysiska orsaken.

Jag ville uppleva
den stora förundran, spänning,

den glädje som produceras av detektionen
av en sådan enorm himmelsk händelse.

Jag tänkte länge och hårt på det,

när jag plötsligt insåg
att allt en ljuskurva är,

är en tabell med tal
omvandlade till ett visuellt diagram.

Så tillsammans med mina medarbetare,

arbetade vi verkligen hårt
och översatte siffrorna till ljud.

Jag fick tillgång till uppgifterna,

och idag kan jag göra fysik
på samma nivå som den bästa astronomen,

med hjälp av ljud.

Och vad folk har kunnat göra,

i huvudsak visuellt,

i hundratals år,

gör jag nu med ljud.

(Applåd)

När jag lyssnade på denna gammablixt

som ni ser på...
(Applåder fortsätter)

Tack.

...när jag lyssnade på blixten
som ni ser på skärmen

fördes något till öronen
bortom den uppenbara blixten.

Nu ska jag spela upp blixten för er.

Det är inte musik, det är ljud.

(Digitala pipande ljud)

Detta är vetenskapliga data
omvandlade till ljud,

och det är kartlagt i tonhöjd.

Processen kallas sonifiering.

Så när jag lyssnade på detta
hörde jag något

utöver den uppenbara blixten.

När jag undersöker mycket starka
lågfrekventa regioner,

eller baslinjen - jag zoomar
in i baslinjen nu -

noterade vi resonanser karakteristiska
för elektriskt laddade gaser

som solvinden.

Och jag vill att ni ska höra vad jag hörde.

Ni kommer att höra det som en mycket snabb
minskning i volym.

Och eftersom ni är seende,
ger jag er en röd linje

som indikerar vilken ljusintensitet
som omvandlas till ljud.

(Digitalt hum och visslande ljud)

De (Visslar) är grodorna hemma,
uppmärksamma inte det.

(Skratt)

(Digitalt hum och visslande ljud)

Jag tror ni hörde det eller hur?

Så vad vi fann

är att blixtar som varar tillräckligt
länge för att kunna stödja vågresonanser

vilket är saker som orsakas av utbyten
av energi mellan partiklar

som kan ha exciterats,

som beror på volymen.

Ni kanske minns att jag sa
att materien runt stjärnan

släpas runt?

Den överför kraft med frekvens-
och fältfördelning

som bestäms av dimensionerna.

Ni kanske minns att vi pratade
om en supermassiv stjärna

som blev en mycket stark
magnetfältsmagnetar.

Om så är fallet, kan utflöden
från den exploderande stjärnan

associeras med denna gammablixt.

Vad betyder det?

Att stjärnbildning
kan vara en mycket viktig del

av dessa supernovaexplosioner.

Att höra just denna gammablixt
gav oss idén

att användningen av ljud
som en kompletterande visuell display

också kan stödja seende astronomer

i sökandet efter mer
information i uppgifterna.

Samtidigt arbetade jag på att analysera
mätningar från andra teleskop,

och mina experiment visade

att när man använder ljud
som en kompletterande visuell display,

kan astronomer hitta mer information

i denna nu mer tillgängliga
datauppsättning.

Denna förmåga att omvandla data till ljud

ger astronomi en enorm förvandlingskraft.

Och det faktum att ett fält
som är så visuellt kan förbättras

för att inkludera alla med intresse
av att förstå vad som finns i himlen

är en energihöjare.

När jag förlorade min syn,

märkte jag att jag inte hade tillgång

till samma mängd
och kvalitet på informationen

som en seende astronom hade.

Det var inte förrän vi förnyade
med sonifieringsprocessen

som jag återfick hoppet om att vara
en produktiv medlem på området

som jag hade arbetat så hårt
för att vara en del av.

Men ändå är tillgång till information
inte det enda området i astronomi

där detta är viktigt.

Situationen är systematisk

och vetenskapliga fält hänger inte med.

Kroppen är något föränderligt...

...vem som helst kan utveckla
en funktionsnedsättning när som helst.

Om vi tänker på, till exempel,

forskare som redan är
på toppen av sin karriär.

Vad händer med dem
om de utvecklar ett funktionshinder?

Kommer de att känna sig
bannlysta som jag gjorde?

Informationstillgång
tillåter oss att blomstra.

Det ger oss lika möjligheter
att visa våra talanger

och välja vad vi vill
att göra med våra liv,

baserat på intresse och inte baserat
på potentiella hinder.

När vi ger människor möjlighet
att lyckas utan gränser,

leder det till personlig tillfredställelse
och framgång.

Och jag tror att användningen
av ljud i astronomi

hjälper oss att uppnå detta
och att bidra till vetenskapen.

Medan andra länder berättade
att studien av perceptionstekniker

för att studera astronomiuppgifter
inte är relevant för astronomi

eftersom det inte finns några blinda
astronomer på området,

sade Sydafrika, "Vi vill att
personer med funktionsnedsättningar

bidrar till området."

Just nu jobbar jag

på South African Astronomical Observatory,

på Office of Astronomy for Development.

Där arbetar vi med
sonifieringstekniker och analysmetoder

för att påverka eleverna
vid Athlone School för blinda.

Dessa elever lär sig radioastronomi,

och de lär sig sonifieringsmetoder

för att studera astronomiska händelser
som stora utstötningar av energi

från solen, kända som
koronamassutkastningar.

Vad vi lär oss med dessa elever...

...dessa elever har flerfunktionshinder
och copingstrategier

som kommer att tillgodoses...

...vad vi lär oss med dessa elever
kommer direkt att påverka

hur saker görs på professionell nivå.

Ödmjukt kallar jag detta utveckling.

Och detta sker just nu.

Jag tror att vetenskap är för alla.

Det tillhör folket,

och det måste vara tillgängligt för alla,

eftersom vi alla är
naturliga upptäcktsresande.

Jag tror att om vi begränsar människor
med funktionshinder

från att delta i vetenskap,

kommer vi att kapa våra förbindelser
med historien och med samhället.

Jag drömmer om en jämn
vetenskaplig spelplan,

där människor uppmuntrar respekt
och respekterar varandra,

där människor utbyter strategier
och upptäcker tillsammans.

Om personer med funktionshinder
tillåts i det vetenskapliga området,

kommer en explosion, en enorm
kunskapsblixt att äga rum,

det är jag säker på.

(Digitala pipande ljud)

Det är den gigantiska blixten.

Tack.

Tack.

(Applåder)