Chant des étoiles, partie 1 : Transformer l’espace en symphonies

[CLIP: Hubble Cantata]

Jason Drakeford: Nous sommes en 2016 et nous sommes à Prospect Park, Brooklyn. Un orchestre et une chorale interprètent de la musique d’opéra tandis que des milliers de personnes pressent de minuscules boîtes en carton sur leur visage. C’est le Cantate de Hubble.

Timmy Broderick: Oui, donc ces casques de réalité virtuelle sont plutôt nuls, mais les scènes que le public regarde à travers eux sont majestueuses. Il s’agit d’une vue à 360 degrés de certaines des galaxies les plus étonnantes jamais capturées par les astronomes. Pendant ce temps, une musique classique entraînante qui correspond aux images enveloppe simplement le public.

[CLIP: show theme music]

Broderick : Très bien, eh bien. Whoosh whoosh whoosh — Cantate de Hubble – whoosh whoosh whoosh. Jason, fais-nous entrer.

Jason : [laughs] D’accord, faisons-le. Es-tu prêt?

Drakeford: Vous écoutez Américain scientifiquec’est La science, vite. Je m’appelle Jason Drakeford. Je suis animateur et journaliste vidéo.

Broderick: Et je m’appelle Timmy Broderick. Je suis journaliste indépendante qui couvre le handicap et récemment stagiaire à SciAm.

[CLIP: “5K Exoplanets” by Matt Russo]

Broderick : Cette semaine, nous prenons en charge l’alimentation et décollons dans l’espace. Nous allons vous emmener dans un voyage à travers les étoiles.

Drakeford: Bienvenue dans la première partie d’une fascination en trois parties sur la façon dont les scientifiques et les artistes transforment l’espace en son. Vous avez vu des photographies du télescope spatial Hubble et James Webb. Maintenant, préparez-vous à les entendre, y compris une toute nouvelle sonification qui n’a jamais été rendue publique.

Broderick: Mais pour atteindre les étoiles, il faut commencer quelque part un peu plus près de chez nous.

Paola Prestini: Ce que nous avons fait dans le parc, c’était essentiellement de créer un système de haut-parleurs à huit points pour que les gens dans le parc puissent avoir l’impression de voyager dans l’espace dans ce genre de son complètement enveloppé. Essentiellement, vous, en tant que spectateur, êtes suspendu dans l’espace, avec la Terre à vos pieds, traversant cet incroyable voyage, enfin, à travers la nébuleuse d’Orion.

Drakeford: C’est Paola Prestini, c’est une compositrice primée qui a collaboré avec des poètes, des artistes et des scientifiques. Elle aime aussi dire qu’elle « peint avec des données ».

Prestini: Ma formation est évidemment en composition. J’aime dire que je suis essentiellement un explorateur, et je le fais principalement à travers le son.

Broderick: Prestini n’est pas le seul à transformer des données astronomiques en son. D’autres artistes et scientifiques utilisent des marqueurs tels que les trajectoires orbitales et la luminosité des étoiles pour créer leurs propres symphonies. Cela a conduit à la naissance d’un nouveau domaine : la sonification astronomique.

Prestini: Il y a cette idée qu’il n’y a pas de son dans l’espace parce que nous ne pouvons pas les entendre. En fait, il y a eu des explorations incroyables, la plus récente avec les trous noirs et le lancement du [gravitational] les vagues s’élèvent pour que nous puissions réellement les entendre avec des oreilles humaines.

Drakeford: L’astronomie a toujours été une science visuelle, mais les données ne se soucient pas de la manière dont elles sont présentées. Les scientifiques se sont simplement tournés vers les images par défaut. Et cela change maintenant.

Broderick: Ouais. Transformer des données astronomiques en son n’est pas seulement cool, ces paysages sonores peuvent également inspirer les personnes aveugles et malvoyantes, de la même manière que vous ou moi, Jason, vous savez, sommes inspirés par ces images de Hubble et du JWST. Et aussi, ces sons pourraient également conduire à certaines découvertes.

Pour y arriver, il va falloir formaliser davantage le domaine. Une étoile brillante doit-elle conduire à un ton grave ou aigu ? Un violoncelle ou un hautbois sont-ils un meilleur instrument pour capturer la trajectoire d’une comète ? À l’heure actuelle, il n’y a pas de standardisation.

Prestini: En termes de sonification, et en tant que compositeurs, nous inventons en quelque sorte ces règles.

Drakeford: Timmy, qu’est-ce qu’une sonification ?

Broderick: C’est vrai, donc une sonification est exactement ce à quoi elle « sonne ». Cela transforme les données en son. Vous pouvez sonifier le marché boursier en faisant correspondre la note d’un piano au numéro de bourse de clôture nocturne.

[CLIP: Music]

Ou si vous voulez être idiot, vous pourriez sonifier le nombre annuel de membres de la cavalerie prussienne. tué par des coups de chevalà partir de 1875.

[CLIP: Music]

Broderick: Dans ces deux clips, vous pouvez entendre les données assez clairement. Ce que fait Paola est un peu différent. Les notes, la dynamique et l’instrumentation du Cantate de Hubble ne correspondent pas exactement aux étoiles ou aux galaxies que les gens ont vues dans la simulation VR.

[CLIP: Hubble Cantata]

Paola était plus inspiré par les images. Mais d’autres scientifiques sont faire cette cartographie individuelle.

[CLIP: “TRAPPIST sounds” by Matt Russo]

Drakeford: Ce que vous entendez en ce moment est une sonification des orbites planétaires d’un astrophysicien. Matt Russo.

Broderick: La pièce capture des données à 40 années-lumière dans le système TRAPPIST-1.

Drakeford: Sept planètes rocheuses orbitent autour de TRAPPIST-1. Et chaque fois qu’une planète passe devant l’étoile, elle bloque un peu de lumière.

Broderick: Les notes que vous entendez sont des planètes qui terminent leur orbite. Il s’agit d’une « fréquence orbitale ». Matt a multiplié la fréquence de chaque planète et a transformé ces passages stellaires en notes de musique spécifiques. Il a ensuite empilé les fréquences, ajouté des tambours lorsque des planètes voisines se croisaient, et voilà.

Russe: Quand j’ai vu le motif dans leurs orbites, j’ai pu rapidement calculer à quelles notes elles correspondent, et je savais que ce serait un accord vraiment, agréable et magnifique dans l’ensemble.

Drakeford: Matt est professeur de physique à l’Université de Toronto, ainsi que musicien et spécialiste de la sonification de données. Lorsqu’il était enfant, il aimait à la fois la musique et l’astronomie, mais il ne parvenait pas à marier les deux passions.

Russe: En grandissant, c’est devenu en fait une source de conflits parce que tout le monde me disait que je devais choisir l’un ou l’autre. J’ai gardé ces deux mondes en parallèle, sachant qu’ils finiraient par s’écraser et exploser, ou je ne sais pas ce qui allait se passer.

Broderick: Ce « crash » a produit un travail assez spectaculaire. Les sonifications de Matt ont été entendues à travers le monde. Sa sonification la plus célèbre est probablement le clip que vous venez d’entendre.

Russe: Il fallait donner une voix au système. En réalité, il n’émet aucun son, mais nous pouvons toujours entendre le rythme et l’harmonie de ce système solaire lointain.

Drakeford: Matt a sorti cette sonification en 2017 avec l’astrophysicien Dan Tamayo et le musicien Andrew Santaguida. La réponse a été écrasante. La vidéo a reçu une tonne de presse et a fait l’objet d’articles dans des endroits tels que le New York Times et Gizmodo.

Russe: C’est toujours stupéfiant de voir à quel point les gens se connectent aux sons que nous avons créés [out] de ces images. C’est donc une forme d’art, mais ce faisant, ils apprennent quelque chose sur le système astronomique et aussi sur l’information et sur la manière dont on peut expérimenter la même information en utilisant deux sens différents.

Broderick: Au cours des années qui ont suivi, Matt a continué à créer davantage de sonifications et à travailler avec la NASA, comme celle d’un trou noir.

[CLIP: “M87 Jets” by Matt Russo]

Si vous voulez vous amuser et voir le chien très mignon de Matt, il propose une série expliquant comment réaliser vos propres sonifications.

[CLIP: Russo speaks in a video in which he is accompanied by a King Charles spaniel named Marty: “I’m Matt, and this is Marty, and we’re going to show you how to convert any data into music.”]

Drakeford: Mais ces sonifications sont plus qu’un simple exercice musical ou un projet de vanité pour Russo. Il a lancé le projet de sensibilisation SYSTEM Sounds avec Dan et Andrew pour réaliser des sonifications.

Russe: Nous voulions pouvoir convertir des images astronomiques en son, en partie parce que nous pensions que c’était intéressant et amusant, mais aussi pour rendre ces images accessibles aux personnes non voyantes, aveugles ou malvoyantes.

Broderick: Russo n’est pas le seul à faire pression en ce sens. La sonification astronomique a été lancée par un astronome aveugle. Nous en saurons plus sur cette histoire dans notre prochain épisode, mais cela a toujours été l’objectif : élargir notre compréhension des étoiles, en particulier pour les personnes handicapées.

Drakeford: Avant de partir, écoutons un extrait d’une sonification inédite des ondes gravitationnelles réalisée par Matt et Andrew. Les ondes gravitationnelles se propagent à travers la structure de l’espace-temps grâce à de grands événements énergétiques, comme la collision d’un trou noir. Ces ondes indiquent aux astronomes la structure et la composition de l’univers. Matt voulait capturer cela.

[CLIP: “Gravitational Waves” by Matt Russo and Andrew Santaguida]

[CLIP: Outro music]

Broderick: Dans le prochain épisode, nous approfondirons les origines de la sonification astronomique et pourquoi le son peut être tout aussi utile que la vue pour comprendre l’espace.

Wanda Diaz-Merced: Et moi oui— et je l’ai entendu ! Oui oui!

Drakeford: La science, vite est produit par Jeff DelViscio, Tulika Bose, Kelso Harper et Carin Leong. Notre thème musical a été composé par Dominic Smith.

Broderick: Matt Russo et le site open source TwoTone ont fourni les sonifications que vous avez entendues dans cet épisode. N’oubliez pas de vous abonner à La science, vite partout où vous obtenez vos podcasts. Pour des actualités et des fonctionnalités scientifiques plus approfondies, rendez-vous sur ScientificAmerican.com. Et si vous avez aimé l’émission, donnez-nous une note ou un avis.

Drakeford: Pour Américain scientifiquec’est La science, viteÀ mon Jason Drakeford.

Broderick: Et je m’appelle Timmy Broderick. À la prochaine!