ทุกเสียงเริ่มต้นด้วยการสั่นสะเทือน เมื่อการสั่นสะเทือนเหล่านั้นเดินทางผ่านอากาศ พวกมันสามารถเข้าไปในแก้วหูของมนุษย์ ในที่สุดพวกมันก็จะกลายเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สมองของเราตีความว่าเป็น " เสียง " การสั่นสะเทือนเหล่านี้อาจมาจากหลายแหล่งบนโลกนี้ เช่นเดียวกับในระบบสุริยะของเรา และแม้แต่ทั่วทั้งจักรวาลของเรา

" เสียง " เดินทางในคลื่นและมีคุณสมบัติเฉพาะหลายอย่างที่แตกต่าง หนึ่งในนั้นคือ " ความถี่ " เป็นการวัดจำนวนจุดสูงสุด (หรือร่อง) ของคลื่นที่ผ่านจุดใด
จุดหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง ความถี่มักวัดในหน่วยของเฮิรตซ์ (Hz) ซึ่งเป็นตัวเลขต่อวินาที โดยทั่วไป มนุษย์สามารถได้ยินในช่วง 20 - 20,000 เฮิรตซ์ แต่สัตว์เช่นช้างสามารถได้ยินในช่วงที่ต่ำกว่ามนุษย์ ส่วนสุนัขและแมวมีความไวต่อเสียงที่มีความถี่สูงกว่ามาก

นอกเหนือจากโลกของสัตว์แล้วเสียงสามารถมาจากแหล่งต่างๆได้  ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น สภาพอากาศ แผ่นดินไหว หรือแม้แต่หลุมดำก็สามารถสร้างเสียงที่มีความถี่ต่ำได้เช่นกัน ในขณะที่มนุษย์ใช้เสียงเพื่อปรับปรุงเทคโนโลยี เช่น การถ่ายภาพทางการแพทย์ นักวิจัยยังสามารถนำข้อมูลของวัตถุหรือกระบวนการในโลกธรรมชาติมาแปลงข้อมูลนั้นเป็นเสียง เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งนั้น หรือเพื่อสื่อสารในลักษณะที่แตกต่างออกไป

ไม่ว่าเสียงจะมาจากเส้นเสียงในลำคอของเราหรือพื้นผิวของดวงอาทิตย์ เสียงก็มีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจโลกและจักรวาลรอบตัวเรา ดังนั้น
ตั้งแต่ปี 2020 นักวิทยาศาสตร์จึงใช้หอดูดาว Chandra X-ray ของ NASA กับเครื่องมืออื่นๆ ทั่วโลกและในอวกาศเพื่อศึกษาจักรวาลผ่านเสียง ในโครงการที่เรียกว่า " sonification "   

พื้นที่อวกาศส่วนใหญ่นั้นเงียบสงบ ข้อมูลที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์ส่วนใหญ่มักเปลี่ยนเป็นแผนภูมิ โครงเรื่อง และรูปภาพแบบไม่มีเสียง แต่โครงการ sonification ที่นำโดยเจ้าหน้าที่ของ Chandra X-ray Observatory ของ NASA และโปรแกรม Universe of Learning ของ NASA ได้เปลี่ยนข้อมูลทางดาราศาสตร์จากกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดในโลกบางตัวให้เป็นเสียง

sonification แต่ละชนิดจะมีเทคนิคในการแปลข้อมูลทางดาราศาสตร์เป็นเสียงของตัวเอง ความพยายามนี้ทำให้สามารถสัมผัสข้อมูลจากแหล่งจักรวาลด้วยความรู้สึกที่แตกต่างออกไปจากการ " ได้ยิน " ซึ่งก่อนหน้า sonification ทำให้เราได้ยินเสียงของศูนย์กลางของทางช้างเผือก ซากซูเปอร์โนวา Cassiopeia A และเนบิวลา Pillars of Creation 

ทั้งนี้ ภาพที่สวยงามที่สุดของจักรวาลบางภาพไม่ใช่ภาพถ่ายจริง ส่วนใหญ่มักเป็นภาพประกอบขององค์ประกอบ หรือประเภทของแสงที่แตกต่างกัน เช่น visible(แสงที่มองเห็นได้)  ultraviolet และ infrared โดยกำหนดสีต่างๆ เพื่อให้เห็นภาพโครงสร้างได้ง่ายขึ้น และเหตุที่นักดาราศาสตร์ไม่กำหนดองค์ประกอบหรือแสงเหล่านั้นให้กับเสียง เพราะมันคือเป้าหมายของโปรเจ็กต์ใหม่ของโครงการ

เมื่อปลายปี 2020 Chandra ได้ยกตัวอย่าง 3 ตัวอย่างจากคุณลักษณะที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในท้องฟ้าสำหรับโครงการ sonification ได้แก่ ใจกลาง
กาแลคซี แคสสิโอเปีย A และ Messier 87 
ชิ้นแรกสร้างขึ้นโดยใช้รังสีเอกซ์ แสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรด จากการตรวจวัดที่รวบรวมโดยหอสังเกตการณ์ Chandra X-ray Observatory และกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Hubble และ Spitzer เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์ 3 ตัวนี้จับสัญญาณที่แตกต่างกัน พวกมันจึงได้รับ " วิธีการเรียบเรียง " ที่แตกต่างกันในเสียงที่ได้ยิน ภาพจะถูกแปลงเป็นเสียงจากซ้ายไปขวา ด้วยความสว่างของแสงที่ควบคุมระดับเสียง และระดับเสียงที่ควบคุมโดยวัตถุบนภาพที่สูงขึ้นไป
ผลลัพธ์ที่ได้คือเสียงก้องกังวานที่สร้างขึ้นของดวงดาว และเสียงต่ำ ๆสำหรับกลุ่มเมฆฝุ่นยาว ซึ่งค่อย ๆ เบาลงเรื่อยๆจนถึงปลายสุด รอบๆ รอยเปื้อนของแสงจ้าที่หลุมดำมวลมหาศาลอยู่ แต่ sonification ของ Cassiopeia A ทำงานแตกต่างกัน ภาพที่น่าทึ่งของมันแสดงให้เห็นซากซุปเปอร์โนวา ซึ่งเป็นก้อนเมฆหมุนวนเป็นวงกลมที่แผ่ออกด้านนอกราวกับระเบิดแบบสโลว์โมชั่น

ในที่นี้ องค์ประกอบต่างๆ จะถูกเน้นด้วยสีต่างๆ เช่น สีแดงสำหรับซิลิกอน สีเหลืองสำหรับกำมะถัน สีเขียวสำหรับแคลเซียม และสีม่วงสำหรับธาตุเหล็ก
สิ่งเหล่านี้กำหนดให้กับเสียงต่างๆ แทนที่จะเล่นจากซ้ายไปขวา เสียงจะเล่นเมื่อ “cursors” (ตัวชี้ตําแหน่ง) เคลื่อนออกจากศูนย์กลาง

สุดท้ายคือ Pillars of Creation หนึ่งในสถานที่ที่โดดเด่นที่สุดในกาแล็กซี เช่นเดียวกับใจกลางของกาแล็กซี่ เพลงนี้เล่นจากซ้ายไปขวา โดยมีแสงที่มองเห็นได้และรังสีเอกซ์ที่เสริมกันและกัน ด้วยท่วงทำนองที่แตกต่างกันสองเพลง  sonification นี้ฟังดูเหมือนมนุษย์ต่างดาวมากกว่า โดยเริ่มจากการหลั่งไหลของดวงดาวก่อนจะไปถึงก้อนเมฆของเนบิวลา ที่ซึ่งมันส่งเสียงคำรามอันน่าขนลุกราวกับสายลม

ล่าสุดในปี 2021 เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว โครงการ sonification ของ NASA ได้เปิดตัว "musical pieces" ใหม่ 3 ชิ้น จากการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของดาวฤกษ์ หลุมดำ และกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลจากกล้องโทรทรรศน์ X-ray ในอวกาศ ประกอบด้วยบริเวณที่ดาวก่อตัวขึ้น (Westerlund 2) ทุ่งเศษซากที่ถูกทิ้งไว้โดยดาวระเบิด (เศษซุปเปอร์โนวาของ Tycho) และบริเวณรอบๆ หลุมดำ Messier 87 ที่มีชื่อเสียงที่สุด โดย sonification แต่ละตัวจะมีเทคนิคของตัวเองในการแปลข้อมูลทางดาราศาสตร์เป็นเสียงที่มนุษย์ได้ยิน

Westerlund 2 คือกระจุกดาวอายุน้อยที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 20,000 ปีแสง ในรูปแบบภาพที่มองเห็นได้ ข้อมูลจาก Hubble (สีเขียวและสีน้ำเงิน) เผยให้เห็นเมฆหนาที่ดาวก่อตัวขึ้น และรังสีเอกซ์ที่มองเห็นจาก Chandra จะทะลุผ่านหมอกควันนั้น โดย sonification ของข้อมูลนี้ เสียงจะกวาดจากซ้ายไปขวา ข้ามขอบเขตการมองเห็นด้วยแสงที่สว่างกว่าซึ่งทำให้เกิดเสียงที่ดังกว่า กล่าวคือในขณะที่ Chandra ให้องค์ประกอบเอ็กซ์เรย์สีม่วง เมฆฝุ่น และก๊าซที่ก่อตัวเป็นดาวอย่างหนาแน่นในกระจุกดาว จะสร้างเสียงที่มีความดังแตกต่างกันไปตามความสว่างของแสงในภาพ

สำหรับ เศษซากซุปเปอร์โนวาของ Tycho ที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 9,000 ปีแสงในกลุ่มดาวแคสสิโอเปีย ทำให้เกิดองค์ประกอบที่แตกต่างกันอย่างมากของเสียง โดยเสียงที่มีระดับสูงจะอัดอยู่อย่างหนาแน่นบนพื้นหลังของเสียงฮัมที่มีความถี่ต่ำ  sonification ของมันจะแปลข้อมูลภาพจากศูนย์กลางของซุปเปอร์โนวาขยายออกไปทางขอบด้านนอกเป็นวงกลม ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเสียงที่ได้ยิน เมื่อสสารของซุปเปอร์โนวากระจายไปในจักรวาลโดยรอบ 

ภาพเศษซากซุปเปอร์โนวาของ Tycho นี้มีข้อมูลเอ็กซ์เรย์จาก Chandra ซึ่งมีสีต่างๆ แทนคลื่นความถี่เล็กๆ ที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบต่างๆ ที่เคลื่อนที่ทั้งเข้าหาและออกจากโลก ตัวอย่างเช่น สีแดงแสดงถึงธาตุเหล็ก สีเขียวคือซิลิกอน และสีน้ำเงินหมายถึงกำมะถัน โดย sonification จะสอดคล้องกับสีเหล่านั้น นั่นคือ เมื่อแสงสีแดงจะสร้างโน้ตที่ต่ำที่สุด สีน้ำเงินและสีม่วงจะสร้างโน้ตที่มีเสียงสูง เมื่อความเข้มข้นขององค์ประกอบต่างๆ เปลี่ยนไป เสียงก็เปลี่ยนไปเช่นกัน

แม้สีจะแตกต่างกันไปตามส่วนที่เหลือ แต่โน้ตที่ต่ำที่สุดและสูงสุด (สีแดงและสีน้ำเงิน) จะครองใกล้จุดศูนย์กลางและรวมเข้าด้วยกันด้วยสีอื่นๆของโน้ตระดับกลางที่ขอบของส่วนที่เหลือ ส่วนสีขาวสอดคล้องกับความถี่เต็มช่วงของแสงที่ Chandra สังเกตได้ ซึ่งสว่างที่สุดเมื่อเข้าใกล้ขอบของส่วนที่เหลือ แสงนี้จะถูกแปลงเป็นเสียงโดยตรงเช่นกัน เพื่อการแสดงผลจากความถี่ของแสงเป็นความถี่ของเสียง จึงปรับ octaves ให้ต่ำลง 50 เพื่อให้ตกอยู่ในช่วงการได้ยินของมนุษย์ 

งานดนตรีใหม่ชิ้นที่สามคือ หลุมดำขนาดยักษ์ใน Messier 87 ซึ่งบริเวณโดยรอบของมันได้รับการศึกษามาหลายปีแล้ว ด้วยกล้องโทรทรรศน์หลายขนาด เช่น Chandra (สีน้ำเงิน) และกล้องโทรทรรศน์อาเรย์ขนาดใหญ่มาก - Very Large Array ในนิวเม็กซิโก (สีแดงและสีส้ม) ข้อมูลนี้แสดงให้เห็นว่าหลุมดำใน M87 กำลังส่งไอพ่นขนาดใหญ่ของอนุภาคที่มีพลัง ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับเมฆก๊าซร้อนจำนวนมากที่ล้อมรอบมัน

sonification ของ M87 ในการแปลรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุเป็นเสียง จะสแกนภาพเหมือนเข็มชั่วโมงเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกา โดยเริ่มที่ตำแหน่ง 3 นาฬิกา และกวาดตามเข็มนาฬิกาเหมือนเรดาร์ แสงที่อยู่ไกลจากจุดศูนย์กลางจะได้ยินเป็นเสียงแหลมสูง ในขณะที่แสงที่สว่างจะดังกว่า โดยระดับเสียงจากข้อมูลวิทยุจะมีระดับต่ำกว่ารังสีเอกซ์ ซึ่งสอดคล้องกับช่วงความถี่ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ขณะที่เข็มชั่วโมงเคลื่อนผ่านอนุภาคพลังงานสูงที่พุ่งออกมาจากหลุมดำ และเมฆก๊าซร้อนจำนวนมหาศาลภายในดาราจักร เสียงพื้นหลังจะเปลี่ยนความถี่และความเข้ม ส่วนเสียงกริ๊งสั้น ๆ แสดงถึงดวงดาวแต่ละดวงที่โคจรรอบหลุมดำหรือดาวนิวตรอน 

นอกจาก sonification ข้างต้นแล้ว NASA ยังมีโครงการ sonification เวอร์ชันต่างๆ อีกหลายเวอร์ชัน รวมถึงแทร็กเดี่ยวที่ให้เสียงสำหรับการสังเกตการณ์จากแหล่งที่มาแต่ละแหล่ง และเวอร์ชันที่รวมข้อมูลทั้งหมดเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเสียง ด้วยกล้องโทรทรรศน์แต่ละแหล่ง ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือที่แตกต่างกัน  รวมถึงเว็บไซต์เกี่ยวกับเสียงที่เรียกว่า ' A Universe of Sound ' ซึ่งมีเพลงของพัลซาร์ ระบบดวงดาว และคุณลักษณะท้องฟ้าที่โดดเด่น 

การทำงานร่วมกันได้รับแรงผลักดันจากนักวิทยาศาสตร์ด้านการสร้างภาพ Dr. Kimberly Arcand จาก Chandra X-ray Center(CXC), นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Dr. Matt Russo และนักดนตรี Andrew Santaguida  (จากโครงการ sonification project และ SYSTEM Sounds project)

Cr.https://scitechdaily.com/jingle-pluck-and-hum-mesmerizing-sounds-from-space/By CHANDRA X-RAY OBSERVATORY
Cr.https://www.space.com/astronomy-images-turned-music-sonification / By Tereza Pultarova 
Cr.https://chandra.si.edu/sound/

(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)