Écoutez les sons fascinants de l’univers à travers le télescope spatial Webb

Sonification des falaises cosmiques de Webb

Des scientifiques et des musiciens ont créé des sonifications d’images et de données du télescope spatial James Webb de la NASA. Crédit photo : Nasa

De nouvelles pistes combinent science et art, améliorant les expériences des communautés aveugles et malvoyantes

Une équipe d’experts, comprenant des scientifiques et des musiciens, a créé une nouvelle façon d’explorer les images et les données de[{” attribute=””>NASA’s James Webb Space Telescope. The first two tracks map the prismatic landscapes of the Cosmic Cliffs in the Carina Nebula as well as two views of the Southern Ring Nebula. A third track plays the notes of a transmission spectrum, which graphs the atmospheric characteristics of hot gas giant exoplanet WASP-96 b. All of them allow listeners to pick out key features and experience the data in a new way.

Webb Sonification

Using sound to explore some of the first full-color infrared images and data from NASA’s James Webb Space Telescope. Credit: NASA

NASA Webb’s First Full-Color Images, Data Are Set to Sound

NASA offers a unique, immersive way to explore some of the first full-color infrared images and data from the James Webb Space Telescope – through sound. Listeners can enter the intricate soundscape of the Cosmic Cliffs in the Carina Nebula, explore the contrasting tones of two images that depict the Southern Ring Nebula, and identify the individual data points in a transmission spectrum of WASP-96 b, a hot gas giant exoplanet.

“Music taps into our emotional centers,” said Matt Russo, a musician and physics professor at the University of Toronto. “Our goal is to make Webb’s images and data understandable through sound – helping listeners create their own mental images.”

A team of scientists, musicians, and a member of the blind and visually impaired community worked to adapt Webb’s data, with support from the Webb mission and NASA’s Universe of Learning.

Webb’s Cosmic Cliffs Sonification


Crédit : Image : NASA, ESA, CSA et STScI ; Accessibilité Production : NASA, ESA, CSA, STScI et Kimberly Arcand (CXC/SAO), Matt Russo et Andrew Santaguida (SYSTEM Sounds), Quyen Hart (STScI), Claire Blome (STScI) et Christine Malec (Consultante).

Les experts ont associé une image proche infrarouge des falaises cosmiques de la nébuleuse Carina, prise par le télescope Webb de la NASA, à une symphonie de sons. Les musiciens ont mappé des tonalités uniques aux régions semi-transparentes et vaporeuses et aux zones très denses de gaz et de poussière dans la nébuleuse, ce qui a donné un paysage sonore bourdonnant.

La sonification scanne l’image de gauche à droite. La bande sonore vivante et riche dépeint les détails de cette gigantesque cavité gazeuse qui a l’apparence d’une chaîne de montagnes. Le gaz et la poussière dans la moitié supérieure de l’image sont rendus dans des tons de bleu et de sons venteux de type drone. La moitié inférieure de l’image, rendue dans des tons orange rougeâtre et rouge, a une composition plus claire et plus mélodique.

Une lumière plus vive dans l’image signifie un son plus fort. La position verticale de la lumière détermine également la fréquence audio. Par exemple, les lumières vives en haut de l’image auront un son fort et aigu, mais les lumières vives au centre seront fortes et graves. Les zones plus sombres et couvertes de poussière qui apparaissent plus profondément dans l’image sont représentées par des fréquences plus basses et des notes plus claires et non déformées.

Sonification par Webb de la nébuleuse de l’anneau sud


Crédit : NASA, ESA, ASC et STScI ; Accessibilité Production : NASA, ESA, CSA, STScI et Kimberly Arcand (CXC/SAO), Matt Russo et Andrew Santaguida (SYSTEM Sounds), Quyen Hart (STScI), Claire Blome (STScI) et Christine Malec (Consultante).

Le télescope Webb de la NASA a découvert deux vues de la nébuleuse de l’anneau sud, et chacune a été assortie. La gauche (NIRCam) est en lumière proche infrarouge et la vue de droite (MIRI) est en lumière infrarouge moyen.

Dans cette sonification, les couleurs des images ont été attribuées à des hauteurs – des fréquences lumineuses traduites directement en fréquences sonores. La lumière infrarouge proche est représentée par une gamme de fréquences plus élevées au début de la trace. Au milieu, les notes changent et deviennent globalement plus basses pour refléter que l’infrarouge moyen contient des longueurs d’onde de lumière plus longues.

Écoutez attentivement à 15 secondes et 44 secondes. Ces repères s’alignent sur les centres des images infrarouges proches et moyennes, où les étoiles apparaissent au centre de “l’action”. Dans l’image proche infrarouge qui commence la piste, une seule étoile peut être entendue clairement, avec un bruit plus fort. Dans la seconde moitié du morceau, les auditeurs entendent une note grave juste avant une note plus aiguë, signifiant que deux étoiles ont été repérées dans l’infrarouge moyen. La note du bas représente l’étoile la plus rouge qui a créé cette nébuleuse, et la seconde est l’étoile qui apparaît plus brillante et plus grande.

Sonification de l’exoplanète WASP-96 b de Webb


Crédit : Image : NASA, ESA, CSA et STScI ; Accessibilité Production : NASA, ESA, CSA, STScI et Kimberly Arcand (CXC/SAO), Matt Russo et Andrew Santaguida (SYSTEM Sounds), Quyen Hart (STScI), Claire Blome (STScI) et Christine Malec (Consultante).

Le télescope Webb de la NASA a observé les propriétés atmosphériques du Exoplanète géante à gaz chaud WASP-96 b – qui contient d’importantes traces d’eau. Les points de données individuels du spectre de transmission résultant ont été traduits en son.

La sonification balaye le spectre de gauche à droite. De bas en haut, l’axe y va de moins à plus de lumière bloquée. L’axe des abscisses va de 0,6 micron à gauche à 2,8 microns à droite. Les hauteurs de chaque point de données correspondent aux fréquences de la lumière que chaque point représente. Les longueurs d’onde plus longues de la lumière ont des fréquences plus basses et sont entendues comme des sons plus graves. Le volume indique la quantité de lumière détectée dans chaque point de données.

Le son des gouttes d’eau qui tombent est utilisé pour représenter les quatre signatures de l’eau. Ces sons simplifient les données – l’eau est reconnue comme une signature qui a plusieurs points de données. Les sons ne sont alignés que sur les points les plus élevés des données.

Mapper les données sur le son

Bien que ces pistes audio prennent initialement en charge les auditeurs aveugles et malvoyants, elles sont conçues pour captiver quiconque se connecte. “Ces compositions offrent une manière différente de découvrir les informations détaillées des premiers rendez-vous de Webb. Tout comme les descriptions écrites sont des traductions uniques d’images visuelles, les sonifications traduisent également les images visuelles, encodant des informations telles que la couleur, la luminosité, les positions stellaires ou les signatures d’absorption d’eau sous forme de sons », a déclaré Quyen Hart, scientifique principal en éducation et sensibilisation au télescope spatial. Institut des sciences de Baltimore, Maryland. “Nos équipes ont à cœur de rendre l’astronomie accessible à tous.”

« Une découverte importante vient des personnes voyantes. Ils ont indiqué que l’expérience les avait aidés à comprendre comment les personnes aveugles ou malvoyantes accèdent différemment aux informations. »

Ce projet présente des parallèles avec « l’effet de bordure de trottoir », une exigence d’accessibilité qui prend en charge un large éventail de piétons. “Lorsque les trottoirs sont coupés, les personnes qui utilisent des fauteuils roulants en profitent en premier, tout comme les personnes qui marchent avec une canne et les parents qui poussent des poussettes”, a expliqué Kimberly Arcand, scientifique en visualisation au Chandra X-ray Center de Cambridge, Massachusetts, qui a dirigé le premier projet de sonification de données pour la NASA et y travaille actuellement pour le compte de l’univers de l’apprentissage de la NASA. “Nous espérons que ces sonifications atteindront un public tout aussi large.”

Les résultats préliminaires d’une enquête menée par Arcand ont montré que les personnes aveugles, malvoyantes et voyantes ont déclaré avoir appris l’imagerie astronomique par l’écoute. Les participants ont également partagé que les expériences auditives ont créé une résonance profonde pour eux. “Les réactions des répondants variaient – de la crainte à un peu de vertige”, a poursuivi Arcand. « Une découverte importante vient des personnes voyantes. Ils ont indiqué que l’expérience les avait aidés à comprendre comment les personnes aveugles ou malvoyantes accèdent différemment aux informations. »

Il convient de noter que ces pistes ne sont pas de véritables sons enregistrés dans l’espace. Au lieu de cela, Russo et son collaborateur, le musicien Andrew Santaguida, ont mappé les données de Webb sur une musique sonore et composée avec soin pour représenter avec précision les détails sur lesquels l’équipe devrait se concentrer. D’une certaine manière, ces sonifications peuvent être considérées comme de la danse moderne ou de la peinture abstraite – elles transforment les images et les données de Webb en un nouveau médium pour engager et inspirer les auditeurs.

Christine Malec, membre de la Communauté des aveugles et des malvoyants, qui soutient également ce projet, a déclaré qu’elle expérimente les pistes audio avec plusieurs sens. “Quand j’ai entendu la sonification pour la première fois, cela m’a frappé d’une manière instinctive et émotionnelle, car j’imagine que les personnes voyantes font l’expérience lorsqu’elles regardent le ciel nocturne.”

Ces personnalisations présentent également d’autres avantages importants. “Je veux comprendre chaque nuance de son et chaque choix d’instrument parce que c’est ainsi que je ressens l’image ou les données en premier lieu”, a poursuivi Malec. Dans l’ensemble, l’équipe espère que les sonifications des données de Webb aideront davantage d’auditeurs à ressentir une connexion plus forte avec l’univers – et inspireront tout le monde à suivre les prochaines découvertes astronomiques de l’observatoire.


En tant que premier observatoire scientifique spatial au monde, le télescope spatial James Webb résoudra les mystères de notre système solaire, scrutera des mondes lointains autour d’autres étoiles et étudiera les structures et les origines mystérieuses de notre univers et notre place dans celui-ci. Webb est un programme international piloté par la NASA avec ses partenaires l’ESA (Agence Spatiale Européenne) et l’ASC (Agence Spatiale Canadienne).

Ces sonifications sont le fruit d’une collaboration entre le télescope spatial James Webb et le programme Universe of Learning de la NASA. Le Chandra X-ray Center (CXC) dirige la sonification des données en tant que partenaire de l’univers de l’apprentissage de la NASA. Des experts scientifiques associés à la mission Webb apportent leur expertise sur les observations, les données et les cibles Webb.

L’univers d’apprentissage de la NASA fait partie du programme d’activation scientifique de la NASA de la direction des missions scientifiques au siège de la NASA. Le programme d’activation scientifique relie les experts scientifiques de la NASA, le contenu et les expériences du monde réel et les dirigeants de la communauté de manière à activer l’esprit et à favoriser une compréhension plus profonde de notre monde et au-delà. Tirant parti de son lien direct avec la science et les experts derrière la science, l’univers de l’apprentissage de la NASA offre des ressources et des expériences qui permettent aux jeunes, aux familles et aux apprenants tout au long de la vie d’explorer les questions fondamentales de la science, d’apprendre comment la science est pratiquée et de découvrir l’univers par vous-même.

Le matériel de l’univers d’apprentissage de la NASA est basé sur des travaux soutenus par la NASA dans le cadre de l’accord de collaboration numéro NNX16AC65A avec le Space Telescope Science Institute en collaboration avec Caltech/IPAC, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian et Jet Propulsion Lab.

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