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- 우주는 진공, 소리 전달이 안된다.
- Sonification : 망원경으로 포착한 주파수를 소리로 변환했다.

초신성은 어떻게 들릴까?
연구원들은 우주 현상을 들을 수 있게 했다. 

들을 수 없는 것들 :
은하 충돌, 초신성 또는 중성자별 주위의 가스 등 NASA 연구자들의 초기 연구 덕분에 이러한 우주 현상은 이제 음향적으로도 경험할 수 있다. 망원경으로 포착한 방사 주파수를 소리로 변환했기 때문이다. 이 ‘sonification(음향 데이터화)’은 이러한 사건의 극적인 과정을 더 쉽게 이해하도록 돕기 위한 것이다. 

▲ 게 성운, 초신성 유물 SN1987A 및 총알 성단의 암흑 물질도 이제 들을 수 있다. © NASA / CXC / SAO / K. Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)

우주는 극적이고 파국적인 사건으로 가득 차 있다.
별은 초신성에서 폭발하고, 블랙홀과 은하는 충돌하고 합쳐지며, 행성이 형성되고 파괴된다. 그러나 이 모든 것은 우주 나 지구상의 관찰자들에게 완전히 조용히 일어난다. 우주의 진공은 소리를 전달하지 않기 때문이다.

데이터 초음파 처리는 방사선을 소리로 변환한다.

그러한 우주적 과정의 엄청난 에너지를 보다 실감 나게 만들기 위해 NASA 연구자들은 이제 이러한 세 가지 사건을 음악으로 설정했다. 데이터-초음파화-프로젝트에서 망원경으로 포착된 방사선의 주파수를 가청 톤으로 변환했다. 서로 다른 빔 영역은 서로 다른 피치뿐만 아니라 서로 다른 악기 그룹이 특징이다.

X-ray, 적외선 및 광학 범위의 세 가지 합성 이미지가 이 "sonification"의 기초가 되었다.
X-선 데이터는 찬드라 우주 망원경, 허블 망원경의 가시적 구성 요소 및 스피처 우주 망원경의 적외선 구성 요소에서 가져온다.

암흑 물질과 병합 은하단(동영상)

(이것이 총알 성단에서 합쳐지는 은하 성단의 소리다.© NASA / 마샬 우주 센터)

첫 번째 예는 현재 두 은하단이 합쳐지고 있는 지역인 약 35억 광년 떨어진 총알 클러스터에서 나온다. 그 안에서 천문학자들은 그러한 사건에서 암흑 물질이 어떻게 행동하는지 관찰할 수 있다. X-ray는 뜨거운 가스(분홍색)의 분포를 보여주고 광학 이미지는 항성 물질의 분포를 보여준다. 클러스터에 있는 전체 질량의 중력 렌즈 효과와 결합돼 보이지 않는 암흑 물질(파란색)이 어디에 집중되어야 하는지 알 수 있다.

설정에서 엑스레이를 방출하는 뜨거운 가스는 가장 높은 주파수를 가지므로 소음처럼 들린다. 별과 은하는 중간 톤 범위에 있으며 연속적인 점토 카펫을 형성한다.
NASA 연구진은 암흑 물질에 특히 낮은 주파수를 부여했으며 포인터가 이미지의 파란색 영역 위로 이동할 때 들을 수 있다.

오케스트라 소리의 게 성운(동영상)

(이것이 게 성운의 방사능 소리다.© NASA / 마샬 우주 센터)

두 번째 예는 1054 년 초신성의 잔재인 유명한 게 성운이다.
거대한 별이 폭발하여 중성자별의 강한 복사와 강한 자기장에 의해 가열된 빛나는 가스 구름을 남겼다.

이 구조를 스카프로 변환하기 위해 NASA 연구진은 방사선 주파수에 다른 기기 그룹을 할당했다. X-선(파란색/흰색)은 황동이 차지하고 광학 데이터(보라색)는 현악기로 들릴 수 있으며 적외선 데이터(분홍색)는 목관 악기 연주다. 방사능이 강할수록 음악이 커진다.

신선한 초신성 유물에서 들리는 소리(동영상)

(이것이 Supernova 1987A의 가스 소리© NASA / 마샬 우주 센터)

세 번째 예는 이웃 은하 대마젤란운에 있는 초신성의 새로운 잔재다.
1987년 2월 천문학자들은 이전에 방출된 가스와 중성자별의 고리를 남긴 이 별 폭발의 밝은 빛을 감지했다. 후자는 알려진 가장 어린 중성자별이다.

이 설정을 위해 NASA 연구진은 1999년부터 2013년까지 찬드라 X 선 망원경과 허블 망원경의 저속 촬영 이미지를 만들었다. 초신성의 충격파가 도달하여 통과할 때 밀도가 높은 가스 고리가 어떻게 빛을 발하는지 보여준다. 설정에서 더 높고 큰 톤으로 들을 수 있다.
출처 : NASA

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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