Tutte le note del Voyager

Di per sé, la sonda Voyager 1 avrebbe già collezionato una impressionante serie di record, tale da fare impallidire – se possibile – molte delle più blasonate imprese spaziali “moderne”. Lanciata a pochissima distanza di tempo dalla cugina Voyager 2, in un giorno di settembre dell’ormai lontano 1977, è attualmente il manufatto umano in assoluto più lontano dalla Terra.

La sua missione originaria era “appena” quella di esplorare Giove, Saturno e la luna Titano: già cosa non da poco, per l’epoca. Invece, il viaggio è continuato ben oltre, fino a diventare veramente “interstellare”. Eh sì, perché Voyager 1 ha ormai valicato il bordo stesso del nostro Sistema Solare. E nonostante questa immensa distanza, nonostante quasi tutti gli apparecchi siano ormai stati spenti (inclusa la camera fotografica), lei continua imperterrita ad inviare dati scientifici alla lontanissima Terra.

La sonda Voyager (Crediti: NASA)

Per celebrare i quaranta anni della sonda, appena appena compiuti, è stato creato un brano musicale, ma con una modalità compositiva decisamente peculiare, ovvero incorporando i dati scientifici raccolti dalla sonda, trasformati in note musicali attraverso un processo chiamato sonificazione. A lanciarsi in questo tributo, tanto anomalo quanto intrigante, sono stati due ricercatori che operano nel Regno Unito, Domenico Vicinanza (Anglia Ruskin University) e Genevieve Williams (Università of Exeter).

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Ammassi sonanti, debutto su YouTube!

Il nostro piccolo esperimento sugli ammassi sonanti, di cui abbiamo fornito un resoconto abbastanza di recente, si arricchisce adesso di una parte più direttamente visiva, che accompagna efficacemente il “brano” sonoro. E con l’occasione fa il suo debutto su un apposito canale YouTube, la piattaforma video più diffusa… a livello planetario!

Attraversare un ammasso, ascoltandone "il suono"...
Gentili signore, pregiati signori, prego aprite le vostre orecchie e guardate…. si parte per il viaggio interstellare…

Per rendere più chiaro ed anche più facilmente fruibile l’esperienza sonora del “traversare un ammasso stellare”, della quale appunto vi abbiamo parlato, abbiamo iniziato a realizzare dei filmati (merito di Ivan Ferraro, in verità, come per tutto il resto), in pratica delle piccole animazioni, nelle quali possiamo osservare l’avvicinamento progressivo all’ammasso globulare, e dopo aver attraversato la affollatissima parte centrale, il progressivo allontanamento dalla struttura.

Sono filmati piuttosto brevi, allo stato attuale, però aiutano abbastanza a capire la dinamica di questo esperimento piuttosto peculiare, per il quale – si noti – il suono è costruito in maniera rigorosa e scientifica, risultando legato alle caratteristiche di posizione e magnitudine di un sottoinsieme di stelle rappresentative dell’ammasso in questione (a livello computazionale, il suono viene prodotto considerando i dati delle tremila stelle più luminose).

Così anche l’immagine, lungi dall’essere esclusivamente decorativa, in realtà veicola delle informazioni precise. Il colore e la grandezza delle stelle infatti sono strettamente legate alle caratteristiche fisiche delle stelle medesime – il colore mappa la temperatura effettiva dell’astro (la temperatura equivalente di corpo nero della superficie stellare) e  la magnitudine assoluta è proporzionale alla grandezza con la quale la stella viene rappresentata nell’animazione video.

La cosa spettacolare (e lo posso dire a cuor leggero, tanto non è opera mia), è che la scelta dei parametri con cui generare suono ed immagini, è fatta in maniera tanto accorta da far effettivamente risaltare la differenza tra un ammasso e l’altro. Sebbene non sia facile – per ora – identificare un ammasso da come suona, nondimeno su un campione ristretto di casi (provateci) si impara ben presto a memorizzare la firma sonora del singolo ammasso.

Che poi, a pensarci, è appena un esperimento per esplorare taluni parametri astrofisici (posizione, luminosità delle stelle) mappandoli in un sistema di riferimento  adeguato ai nostri recettori naturali.  L’organismo ha una straordinaria capacità di attraversare dati e rivestirli di significato specifico. Solo bisogna avere in qualche modo la cura di presentarli in ingresso in maniera adeguata, in maniera – diciamo – leggibile. 

E’ anche una faccenda di rinnovata attenzione al corpo, se vogliamo metterla così. Siamo entrati in contatto, in tempi recenti, con il concetto di data mining, intendendo con questo l’estrazione di un sottoinsieme di informazioni “utili” dalla enorme messe di dati tipiche degli esperimenti moderni. Qui ci muoviamo su un binario in un certo modo simile ma con una sua decisa specificità: si tratta qui – potremo dire – di proiettare in maniera accorta i dati su un insieme di autofunzioni che sia comprensibile ai sensori naturali che possediamo.

Ciò che rimane simile, è il paradigma che è sotteso a tutte queste operazioni: quando sono abbondanti i dati (e al giorno d’oggi sono… più che abbondantissimi), ecco che diventa urgente rappresentarli in modo adeguato, perché possano aprirsi ad una ipotesi di senso. Perché, insomma, ci dicano qualcosa.

Sorprendente che una volta che tale processo avviene, il semplice e nudo dato scientifico inizia a parlare alla nostra sensibilità. Si riveste di un significato nuovo, entra in maniera più vibrante e decisa nella nostra esperienza.

In fin dei conti, se volete, è appena un modo diverso di consultare i normalissimi cataloghi stellari. Ma ecco il fatto, che scorrere un catalogo con gli occhi – pur se pieno di informazioni raccolte e presentate con grande precisione – non restituisce alcuna sensazione particolare. Rimane una distanza tra me che guardo e l’oggetto che sto indagando. Con accorgimenti come questo, concettualmente semplici (un po’ più complessi nella effettiva implementazione, a dire il vero) tale distanza sembra potersi drammaticamente ridurre. Certo l’esperienza che si fa è di natura qualitativa, non è possibile negarlo. In un certo senso viene riportata alla condizione analogica, contro la fredda natura digitale del mero dato numerico.

Ed è come un’onda di ritorno. Dopo aver fatto tanto sforzo per adeguarsi al mondo, uscire da sé per adeguarsi a comprendere il reale, si torna a comprendere quanto il reale sia – da una parte – estremamente più complesso e sfuggente e poliedrico e multiforme rispetto alla pretesa cartesiana di conoscibilità per progressivo accumulo di dati e – dall’altra – di quanto la esistenza stessa dell’uomo (in maniera squisitamente quantistica, potremmo dire) influenza e definisce il reale stesso.

Luce Eterna, e “ammassi sonanti”…

E’ curioso, a pensarci, ma sembra proprio che ogni epoca abbia un suo alfabeto, una sua concordanza di segni, di modalità espressive, che si riverberano in discipline apparentemente distanti. Riverbero che sottolinea in maniera molto persuasiva il pensiero che tutto sia legato da qualche “misteriosa” forza, da qualche sottesa concordanza.

E ribadisce l’evidenza – più volte sottolineata anche in questa sede – che il percorso della scienza non si svolga su un binario asettico e sganciato dalle vicende propriamente umane, ma ne sia invece pervaso tanto da informarne ogni specifica modalità espressiva, arrivando a impressionanti similitudini anche nella stessa forma con la quale i vari contenuti vengono veicolati.

Sembrerebbe insomma di poter dire che ogni epoca ha un suo proprio codice espressivo, una sua specifica tavolozza di “colori”, ed essa attingano sia le discipline artistiche quanto quelle propriamente scientifiche. Una tavolozza che va modificandosi pian piano che la stessa coscienza umana, che interroga il cosmo e se stessa, viene modificandosi e arricchendosi.

Riprendo deliberatamente  il discorso che ho voluto introdurre nel post Le figure della scienza; in quell’occasione a colpirmi fu la notevole similarità tra un plot scientifico di un esperimento in corso (la missione GAIA) e un quadro di Paul Klee. Come se diverse modalità espressive sfociassero in uno stesso codice, parlassero circa la medesima lingua.

Ora è un contesto acustico che desta il mio (e spero il vostro) stupore, relativo ad un esperimento un po’ pazzo in cui sono direttamente coinvolto, e che vi voglio brevemente raccontare.

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Attraversare un ammasso di stelle è un’esperienza – anche – sonora!

Tutti sappiamo cosa siano gli ammassi globulari, questi agglomerati di centinaia di migliaia di stelle (se non milioni, in certi casi) che orbitano a varie posizioni all’interno della Via Lattea (e parimenti dentro le grandi galassie, ellittiche o a spirale che possano essere). Sono fondamentali per ricavare informazioni preziose sulle galassie stesse e sull’Universo nel suo insieme, e al loro studio si devono moltissime acquisizioni dell’astrofisica contemporanea. Ce ne siamo occupati spesso anche in questo blog.

Però non tutti sanno che possono cantare. 

O meglio, possiamo farli cantare noi. Se li interroghiamo nel modo giusto. Se ci prestiamo cioè ad accogliere un suono dai dati che abbiamo raccolto finora. E’ un esperimento interessante e forse opportuno: nell’epoca dei Big Data l’enfasi e l’obiettivo della ricerca non è più tanto – come sappiamo – quello di raccogliere più dati possibile (ce ne sono già molti in attesa di elaborazione), ma quello di trovare strategie ottimali per interrogarli utilmente, cioè per estrarre da questi dati il più pregnante significato. A volte interrogare opportunamente un grande set di dati è più difficile che raccoglierli. E la profondità dell’interrogazione è funzione della coscienza umana, ovvero della articolazione della domanda.

Dunque, non è infrequente che attraversando i dati in un modo nuovo, si ricavino informazioni inedite ed importanti. Allora mappare in frequenze audio un ipotetico “attraversamento” di un ammasso globulare, come abbiamo provato a fare (va detto che l’idea originale e gran parte del lavoro si deve al Dott. Ivan Ferraro, collega dell’Osservatorio Astronomico di Roma), è proprio un modo diverso di mappare certe informazioni adeguandole al tipo di segnale ricevuto – in questo caso –  dal nostro apparato uditivo.

Eccoci. Immaginate dunque di attraversare (del tutto ipoteticamente) un ammasso globulare: passarlo da parte a parte, proprio, in linea retta e transitando per il suo centro. E nel cammino, associare ad ogni stella in cui ci imbattiamo, un suono specifico, un timbro, una durata. Legando le qualità acustiche e gli accidenti ai parametri fisici di posizione, luminosità, e così via. Ci siete? Immaginate anche di farlo in maniera stereofonica, per giunta: con calcoli diversi (ma non troppo) per ognuno dei due canali. Ecco, ora ci siamo davvero: adesso avrete un suono caratteristico per ogni ammasso attraversato.

L'ammasso globulare 47 Tucanae (crediti 2MASS)
L’ammasso globulare 47 Tucanae (crediti 2MASS)

Questo insomma è stato fatto nel nostro piccolo esperimento, i cui primi risultati sono stati appena inseriti in gclusters, un database dei parametri degli ammassi globulari della nostra Galassia. Rendendolo così un po’ più frizzante, probabilmente eccentrico e piacevolmente multimediale. Sullo stesso sito potete trovare (in inglese) una pagina con maggiori spiegazioni e qualche dettaglio tecnico sull’esperimento stesso (che al momento coinvolge poco più di sessanta ammassi, ovvero una buona frazione del totale conosciuto per la nostra Galassia).

Naturalmente non si può dire che il suono di questi ammassi sia musica in senso proprio. O almeno, non nel senso al quale siamo abituati per il gusto corrente.

Prendiamo ad esempio l’attraversamento sonoro dell’ammasso 47 Tuc,

oppure ancora, quello dell’ammasso NGC 6101

Notate già le percepibili differenze nelle due… ehm, composizioni. Differenze acustiche che, per la costruzione stessa dei suoni, riflettono le differenze nei profili di densità stellari, nella conformazione generale dell’ammasso, nella distribuzione di luminosità stellare. Differenze acustiche, cioè, che esprimono differenze fisiche. Così, in pratica, è come una impronta sonora dell’ammasso. Diversa per ognuno e – all’orecchio attento – probabilmente riconoscibile.

Interessante, certo. Ma al contempo, diciamo così, non vi è alcun pericolo che diventi un disco per l’estate, ne converrete. La vera musica è un’altra cosa, direte anche.

E qui arriviamo al punto. Ovvero alle concordanze “misteriose” cui accennavamo prima. Perché, e se la vera musica dei tempi moderni (intesa come musica colta, prendendo un momento per buone queste semplici classificazioni di genere) in realtà fosse, almeno in qualche sua declinazione, simile al suono prodotto da questo esperimento?

Chissà.

Impossibile, dite voi?

Forse. Però, chi ha visto e amato il film 2001 Odissea nello Spazio, magari si ricorderà di un certo brano, un pezzo del compositore Gyorgy Ligeti (1923-2006)  😉

La danza delle lune di Saturno

 di Sabrina Masiero, Dipartimento di Astronomia dell’Università degli Studi di Padova – Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Osservatorio Astronomico di Padova 

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Uno spettacolare video realizzato utilizzando 61 immagini riprese dalla navicella spaziale Cassini, che è stato definito da un gruppo di ricercatori della NASA come  lo “Schiaccianoci” cosmico.  Crediti: Immani della NASA, JPL e dello Space Science Institute.

E’ “Lo Schiaccianoci” (“The Nutcracker“) che si balla nel cosmo. Le lune di Saturno hanno composto un balletto celeste davanti agli occhi della navicella spaziale Cassini della NASA. Quattro satelliti sullo sfondo degli anelli maestosi del pianeta volteggiano creando movimenti mai visti prima. Il nuovo video è disponibile su: http://www.nasa.gov/cassinihttp://saturn.jpl.nasa.gov  e su http://ciclops.org .

Per celebrare le festività, il gruppo di ricercatori che studiano le immagini della sonda hanno realizzato una collezione di “mutual events” che si presentano quando Cassini osserva il passaggio di un satellite davanti ad un altro. Gli studiosi hanno utilizzando le osservazioni di questi eventi per rifinire meglio le conoscenze attuali sulla dinamica delle lune di Saturno. Le immagini digitali processate, ottenute tra il 27 agosto 2009 e l’8 novembre 2009, hanno consentito di confezionare qualcosa di nuovo dalle osservazioni di routine: delle danze cosmiche senza dubbio uniche.

In una scena, che sintetizza 12 immagini riprese nell’arco di 19 minuti, Rea pattina davanti a Giano, mentre Mima e Pandora scivolano via attraverso lo schermo in direzione opposta. La danza sembra libera sullo schermo, ma Rea orbita in realtà attorno a Saturno ad una velocità di circa 8 chilometri al secondo. Le altre lune si muovono più velocemente intorno al pianeta. Mimas ha una velocità media di 14 chilometri al secondo, mentre Giano e Pandora di circa 16 chilometri al secondo.

Questi spettacolari movimenti di mondi lontani nel nostro Sistema Solare ci fanno ricordare quanto fortunati siamo a partecipare in queste magnifiche spedizioni esplorative” afferma Carolyn Porco, capo gruppo del “Cassini Imaging” presso lo Space Science Institute di Boulder, Colo.

Per ulteriori informazioni, si visiti il sito della NASA alla pagina: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2009-204