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Listening to the Universe with Kimberly Arcand

2024/10/8
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StarTalk Radio

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
K
Kimberly Arcand
N
Neil deGrasse Tyson
以主持《宇宙:时空之旅》和《星谈》等科学节目而闻名的美国天体物理学家和科学传播者。
Topics
Neil deGrasse Tyson: 本期节目探讨了利用詹姆斯·韦伯太空望远镜、钱德拉X射线天文台等观测数据,以及数据声化技术来探索宇宙的奥秘。数据声化技术将宇宙数据转化为声音,为视觉障碍者提供另一种理解数据的方式,也为健全者提供新的视角。节目中还讨论了不同波段的光及其在天文观测中的应用,以及宇宙的膨胀对光波的影响。 Chuck Nice: 节目中,主持人与嘉宾深入探讨了数据声化的技术细节,以及如何将天文数据转化为声音,包括如何选择合适的音调、节奏和音效来表达不同的天文现象。同时,也讨论了数据声化技术的应用前景,例如在医学成像、环境监测等领域的应用。 Kimberly Arcand: 作为数据声化领域的专家,Kimberly Arcand详细介绍了Chandra望远镜的工作原理、观测目标以及取得的成果。她解释了X射线望远镜的设计挑战,以及如何克服这些挑战来获得高分辨率的X射线图像。她还展示了如何将Chandra望远镜观测到的数据转化为声音,并解释了不同声音所代表的含义。她还介绍了其团队在数据声化方面的研究工作,以及如何与视觉障碍者合作来开发这些技术。 Neil deGrasse Tyson: 节目最后,主持人总结了本期节目的内容,并展望了未来X射线天文学的发展方向。他强调了科学进步依赖于新的探测工具和方法,这些工具和方法不断拓展我们对宇宙的认知。他认为,数据声化技术以及其他新的可视化技术,将为我们探索宇宙的奥秘提供新的途径。

Deep Dive

Chapters
Neil deGrasse Tyson and Chuck Nice explore the sounds of the universe with astrophysicist Kimberly Arcand, discussing data sonification and its ability to unlock new insights into celestial objects.
  • Data sonification transforms astronomical data into sound, offering a new way to experience and understand the universe.
  • Kimberly Arcand is a leading expert in data sonification, using it to make astronomy accessible to the visually impaired and to uncover hidden patterns in data.
  • Sonification has the potential to reveal new information about the universe by engaging different senses and perspectives.

Shownotes Transcript

黑洞听起来像什么?尼尔·德格拉斯·泰森和查克·奈斯与天体物理学家和数据声化专家金伯利·阿坎德一起,在吉尔德大厅现场探索了使用JWST和钱德拉X射线天文台数据的宇宙声音。注意:StarTalk+赞助人可以收听整个无广告剧集。感谢本周的赞助人Deb、Linda Gibson、Dominic Hamken、JTsolept、Eric Sharakan、Rick Wallingford、Douglas Waltz、RT、Cristina、Lorraine Wright、Paul Deis、Diane Lapick、Staci Gruber博士、James Dorrough、Edward Bornman、GLENNA F MONTGOMERY和David Martin对我们的支持。 订阅Apple Podcasts上的SiriusXM Podcasts+,即可收听无广告的新剧集,并提前一周收听。</context> <raw_text>0 本期节目由Progressive赞助播出,在Progressive,切换保险的司机平均节省近750美元。此外,汽车客户平均可以获得七项折扣。现在就访问Progressive.com报价,看看您是否可以节省。

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欢迎来到StarTalk,您在宇宙中的位置,科学和流行文化在这里碰撞。StarTalk现在开始。现在,请欢迎您的个人天体物理学家和StarTalk主持人尼尔·德格拉斯·泰森上台。欢迎。感谢您的热情欢迎。今晚的主题是“通往宇宙的窗口”。

关于通往宇宙的窗口,你曾经认为你不知道的一切,你今晚都会听到,说清楚了。我们将讨论詹姆斯·韦伯太空望远镜、X射线望远镜,我们甚至会看看如何从太空数据中提取声音。

我们将看看这一切是如何发生的,因为今晚我有一位世界级的专家与我同在。在我们把她请出来之前,让我介绍一下我的联合主持人。那就是查克·奈斯。你好吗?很好。

就是这样。谢谢。谢谢。我们现在要介绍我们今晚的官方专家嘉宾。她是一位作家和天文可视化专家。你不知道这是一个词,对吧?但不仅如此,除了天文可视化之外,还有一个叫做数据声化的维度。欢迎来到舞台,金伯利·阿坎德博士。金伯利,欢迎。谢谢。你好。你好。

好的。所以你是一位可视化科学家。这是一件事。这是一件事。我们的领域,天体物理学,能够进入书籍、新闻标题和头版文章,这并非偶然,因为我认为我们不仅有很酷的内容,还有很酷的图像。你甚至把它提升到了新的高度。所以你是,我们称之为,新兴技术主管。是的。

这是一件事。这是一件事。在剑桥天体物理学中心为钱德拉望远镜工作。是的。所以钱德拉望远镜专门研究什么?X射线。所以它不像詹姆斯·韦伯那样拍摄红外图像,钱德拉观测的是X射线。所以是宇宙中存在的超高能光。好的。我们会回到这一点。先为这一点奠定基础。你是美国宇航局宇宙声音数据声化项目的首席研究员。是的。

好的,所以你完全沉浸于此。是的,好的。是的。好的。你还是一位作家,这是一本令人惊叹的书,《光:可见光谱及其他》。这只是一本制作精良的书,看看这个。

这是一本制作精良的书。所以祝贺你的努力。你在这本书中还有一位合著者。梅根·瓦茨基。梅根·瓦茨基。梅根·瓦茨基是谁?她是我科学界最好的朋友。她为钱德拉天文台撰写所有新闻材料,她太棒了。好的。所以我们都可能想知道……

就像我直到遇到金之前一样,什么是数据声化?那么,我们为什么不先尝尝鲜,然后过一会儿再深入探讨呢?看看这个。♪

那是真实的数据。真实的数据。真实的数据。所以它基本上是宇宙的平静行为。是的。你知道,有趣的是,我们实际上有人来找我们,要求提供这种冥想版本,他们可以在那些应用程序中使用。阿米扎?那些想要这个的外星人?不,人类。人类。人类。人类有焦虑问题。也许吧。是的。好的。在我们开始之前,让我们先打好基础,这样我们都……

在同一页上,说同样的语言,对吧?所以先简要介绍一下望远镜和电磁能量。你生活在这个空间。所以我们可以看到宇宙的美丽图像,以及

一些你应该能够告诉我们的基本事情。因为我们知道,例如,这些物体离得很远。当我看着查克时,他可能离我两英尺远。我没有看到他本来的样子。我看到他一秒钟前的樣子。相信我,我现在已经改变了。

告诉你一秒钟前的样子。我告诉你我以前很糟糕。所以这就像时间不长。但是当你进入宇宙时,当然时间延迟会大得多。我们必须考虑我们现在认为正在发生的事情与曾经发生的事情之间的关系,但我们也通过

望远镜观察宇宙,就像我们的眼球接收信息一样。我们的眼球对我们所说的可见光很敏感。是的,可见光,我们喜欢我们的可见光。

但是可见光与其余的电磁波谱相比如何呢?它只是一小部分。就像如果你喜欢钢琴,如果你弹奏中央C和两侧的几个键,那就是你的可见光。然后其余的88个键,那就是我们在世界、在宇宙中错过的所有其他东西。所以我们的眼睛很差。是的。是的。我们的眼睛很糟糕。不是最好的。不是最好的。但直到我们发现了该光谱之外的其他光带,我们才知道这一点。是的。

关于红外线的发现有一个有趣的故事,它就在红色的外面。是威廉·赫歇尔。牛顿阐述了光谱之后,红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色,他提出了一个问题,这就是伟大的思想与其他所有人之间的区别。他想知道每种颜色是否具有不同的温度。

所以他拿了一个温度计放进去。他有一个棱镜和穿过它的光,桌子上就像彩虹一样。他把温度计放在每种颜色中。但是你需要一个控制温度计。

因为你不知道温度计的发生情况是否也发生在周围的空气中。所以他把一个温度计放在光谱的侧面,那里没有光,就在红色之外。那里什么也没有。放一个温度计在那里。然后他去检查和比较。然后他发现最热的温度计是在没有光线进入的地方。100个温度计之后……

那么,这是一个错误吗?这是一个……他得出结论,太阳,因为那是穿过棱镜的阳光,一定正在发出“不适合视觉”的光。这是对红外线发现的第一个描述。

红外线。稍后会详细介绍红外线,但我们看不到红外线。我们看不到。更多内容。所以我们的大气层对可见光透明。你认为最好的证据是什么?我认为我们看到太阳的事实。是的。是的。很好。我冒险了。很好。

很好,查克。是的。在白天,你可以看到太阳。是的,没错。我们看到可见光。对。它穿过大气层。但是大气层对其他波段不利。那么我们面临的挑战是什么,我们如何克服它呢?对。所以地球有一层超保护层,这对我们来说谢天谢地,对吧?是的。

但这意味着X射线无法到达这里。这意味着紫外线辐射,只有一部分可以到达这里,对吧?所以我们必须做所有这些事情。我们必须将望远镜发射到太空。在地球大气层之上。在大气层之上。吸收层。是的,是的。好的。在所有无法穿透的波段中,可见光可以穿透。我们对可见光敏感,所以这是一个很好的匹配。是的。我们在这个恒星下进化。

太阳下的地球大气层。没错。如果我们对微波敏感,而没有微波进入,那将是残酷的,只会是盲目的。这就是我们的眼睛很差的原因吗?还有更多原因说明我们的眼睛很差。所以哈勃望远镜是发射到高空并观测到哪种光线的伟大天文台之一?主要是光学,但也有一些红外线和紫外线。

好的。我们都记得哈勃望远镜。它还在运行。发射于90年代初。是的。这令人震惊。我记得每次看到发表的图像时,我都屏住了呼吸。告诉我关于波长的信息。

和频率,那里发生了什么?光有点像物质这种喧嚣、活泼的小狗般的能量的副产品。或者你可能会看着你坐着的椅子,认为它是坚固且静止的。但是如果你仔细观察原子水平,你实际上可以看到这些原子的所有运动,对吧?所以光就是所有这些活动产生的副产品。所以像光子,能量包就像

离开犯罪现场一样,因为例如,带电粒子之间发生了碰撞。然后当你试图描述光时,你基本上有频率和波长。如果你想象一个小的池塘,你不断地向池塘里扔石头

这将导致美丽的涟漪扩散。所以不断扔石头会为了这个小练习而保持恒定。所以你看到了这些美丽的涟漪以这些美丽的速度扩散。如果你要

基本上测量其中一个涟漪到达某一点所需的时间,这将给你你的频率,然后如果你要测量每秒的涟漪数,就是这样,然后如果你要测量两个涟漪峰之间的距离,这将给你波长。所以它给了你两个非常重要的特征来理解,这是低能量还是高能量?我们看到的是X射线吗?我们看到的是红外线吗?

所以区分X射线和红外线的所有因素只是光的波长。对。它们都只是能量的形式。好的。所以给我完整的电磁波谱列表。从最冷的开始,我们有无线电波。它通常也与温度相关。所以你得到了最冷的物质,它有点长。然后你得到了最热的物质,它通常会非常热。

嗨。所以你有无线电波,你有微波,你有红外线,然后你有我们微小的可见光,一点点,对吧?红、橙、黄、绿、蓝、紫。然后你会继续到紫外线,然后到X射线,然后到伽马射线。所以这是一个美丽的广阔空间,拥有所有这些不同种类的东西……

就像在你的工具箱里随时可以使用不同的工具一样。所以你想使用合适的工具。你不想用锤子来拧东西,对吧?你想使用合适的工具。所以如果你要尝试观察爆炸恒星的余波,你想使用X射线。如果你想看……因为你事先知道……

那是高X射线。高能现象。高能现象。没错。它将是高能光。没错。或者如果你想透过古老的星系,你想用詹姆斯·韦伯太空望远镜使用红外线。等等,等等。但这是一种特殊情况。这是一个特殊情况。好的。因为那些星系没有发出。它们是

新生的星系,没有发出红外线,但你正在红外线下观察它们。对。那么中间发生了什么?好吧,宇宙正在膨胀,事物正在伸展。所以不幸的是,它改变了一切。是的。所以詹姆斯·韦伯最辉煌的特征之一是,我们想观察早期宇宙星系的诞生。星系的诞生充满了你最喜欢的各种高能量。是的。但从那时起,宇宙已经膨胀了。宇宙中的光被拉伸了,它不再是可见光了。

紫外线或X射线。它已经红移到可见光之外的红外线。所以你将詹姆斯·韦伯调到红外线,你就可以观察星系在发射时的情况

紫外线。即使它们实际上不在红外线中,宇宙本身作为它们所依赖的介质将其拉伸了。就像如果那是汽车,你会把它变成一辆加长豪华轿车,现在它是红外线,现在你可以看到了。你可以更进一步,你实际上可以将这些不同种类的光结合起来。例如,最近的一条新闻是詹姆斯·韦伯太空望远镜和钱德拉天文台合作发现了最遥远的霍洛考斯特黑洞。

使用X射线和红外线。所以他们用红外线找到了星系,然后他们寻找钱德拉的X射线印记。所以他们一起使用旧工具和新工具以及时间,能够找到

最早的黑洞,大约133亿年前。所以红外线光谱部分恰好可以用来观察星系的诞生,这是一种巧合,它恰好是用来观察附近气体云中恒星诞生的光线。没错。太神奇了。如果你能将红外线与X射线和伽马射线结合起来,你会发现漫威超级英雄吗?我认为是的。你肯定会找到浩克,如果没有什么其他的话。哈哈!

我不知道除了超人之外还有谁操作X射线。好吧,有一个……那是DC,对吧?非漫威。超人属于DC。好的。要小心。要小心。我不想成为那样的人。我知道,我知道。是的。你现在受到了警告。我知道。以防万一你没有把漫威或DC宇宙弄对。

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我没有牙齿。

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你好,我是亚历山大·哈维,我在Patreon上支持StarTalk。这是尼尔·德格拉斯·泰森博士主持的StarTalk。所以我想起了《星际迷航:下一代》中的一个角色,乔迪。

乔迪。乔迪·拉福奇。乔迪·拉福奇是角色的名字,由……勒瓦尔·伯顿扮演。昆塔·金特。是的,勒瓦尔·伯顿。哦,我相信他会很高兴听到这个消息。来自70年代的《根》。他是昆塔·金特。伙计,如果你看看他的Facebook页面,有一张他扮演昆塔·金特的照片。哦,我……

所以他还记得这个角色。不过那是很久以前的事了。好的。对不起。我只是确定,就像勒瓦尔·伯顿,他在演艺界做了一切,有人走进来,我说,科塔!科塔!好的。他的角色失去了视力,他们给他配备了一个面罩,实际上是一个首字母缩写词,V-I-S-O-R,视觉仪器和感觉器官替代品。

所以这使他能够,以前是盲人,看到电磁波谱的每个波段。

一定很混乱。好吧,这就是我想知道的。太多了。这很好。我想知道,你真的想看到这一切吗?你们都会在红外线下发光,因为你们有体温。我会看到你们的手机从微波中亮起来。我会看到无线电波穿过。这将是一团糟。我必须告诉你,对我来说听起来很酷。我知道。也许是我。信息太多。但是再说一次,我是这里唯一吸食大麻的人。所以……

所以他很聪明。所以编剧很聪明,在节目中安排了这样一个角色。我认为他有能力进行某种调整。哦,像……

是的,不,他可以选择他想要的东西。哦,好的。这不是一团糟。我觉得像一张照片。所以在第213集中,他扮演……别撒谎。你不知道吗?但这非常可信,不是吗?是的。只有一分钟。我说,不,你不知道第213集是什么。

那部剧集没有那么多集。你完全正确。所以如果JWST可以看到星系的诞生和恒星的诞生,这意味着由生命成分组成的行星的诞生,它让我们可以接触到星尘,我们都是由星尘组成的。所以告诉我们关于钱德拉望远镜的信息,它的设计目的是什么,以及为什么。

当然。首先,它以谁的名字命名?所以它实际上是以一位杰出的诺贝尔奖获得者天文学家或天体物理学家、一位印度裔美国人苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡的名字命名的。我真正喜欢的是,实际上,命名是一个美国宇航局举办的小型竞赛

他们对他们的许多任务都这样做。是的,他们对很多任务都这样做。学生们写信,老师们写信,获胜的参赛作品是苏布拉马尼扬。顺便说一句,两位获胜者,一名学生和一名老师,并非一起,都成为了天文学家,我真的很喜欢这种对称性。所以无论如何,钱德拉可以观察高能宇宙。它可以观察像爆炸恒星这样的东西。它可以观察像星系这样的东西。它可以观察像星系团这样的东西。

所以再次确认一下,这些事情都涉及高能现象。是的。

X射线是高能光。对。就像你说的关于椅子的那样,物质偶尔会喷射出光子。如果物质是高能的,它就会喷射出高能光子。是的,没错。宇宙真的就这么简单吗?喷射光子?我认为是的。我的意思是,我觉得这可以写成一本书。好的。或者其他什么。我想是的。你应该写。不。

人们会买这个。尤其是年轻人,我现在就告诉你。喷射光子。我现在就想买。非常好。非常好。好的,所以在公元1054年7月4日,

宇宙用一颗爆炸的恒星庆祝了美国的独立日。中国记录了此事。是的。今天,我们在天空中观察到这个天体,称为蟹状星云。

是的。之所以命名为蟹状星云,是因为它看起来像螃蟹。是的。我们只用普通望远镜观察过它,然后你来了,在上面安装了一个X射线望远镜,你发现了什么?所以蟹状星云是当一颗非常巨大的恒星开始耗尽燃料时会发生的事情的一个美丽的例子,它基本上会坍缩到自身,然后它会把它的内脏爆炸到宇宙中。现在,蟹状星云发生的事情是形成了一个中子星,中子星就像一个超高密度的……

就像一茶匙的物质可能比地球上所有人的重量都重一样,对吧?它非常致密。它正在创造这些美丽的环和喷射状结构,因为存在这种反物质和物质碰撞之类的事情。然后你基本上看到了结果。钱德拉实际上能够……好吧,你刚才漫不经心地说了。我知道。物质,反物质。是的。她听起来好像一秒钟前还在星际迷航里。我知道。

就像没什么区别一样?我觉得这更像是漫威宇宙,还是有什么类似的东西?为了说清楚,只是告诉大家反物质是什么,只是为了让大家在同一页上。这只是一个粒子,基本上,我的意思是,你解释一下,我想。我的意思是,物质有反物质对应物。它被预测到,然后被发现。对。

顺便说一句,在过去一百年里。今天还活着的人在知道反物质之前就活了。所以它在成为科幻小说中常用的燃料来源之前就是一个真实的东西。而且

每个粒子都有一个反物质对应物。宇宙经常产生反物质。这发生在太阳的中心。这发生在我们的粒子加速器中。在电影《天使与魔鬼》中。哦,我喜欢那部。是的,丹·布朗的系列小说中的第二部。它报道说天主教会分离了一瓶反物质。哦,那个教皇。那。

他带着这瓶反物质在梵蒂冈四处走动。如果有人能做到,那就是教皇。

它看起来像某种珍贵的东西,世界上其他人都不拥有。这就像,伙计,我们一直在实验室里这样做。所以不,这不是一个特殊的时刻。我完全忘记了。我看到了那个场景。这就像,不。他们为什么称之为反物质?因为你把它放在一起。它们都会湮灭。然后根本就没有物质了。你只有纯粹的能量。能量。能量。

所以这是高能量。有了反物质,你会得到X射线,你会得到所有高能量。所以这是你列出的正在发生的事情之一。在螃蟹里。那是蟹状星云吗?那是蟹状星云。你实际上可以……如有必要。它看起来不像螃蟹。螃蟹在哪里?我知道,我知道,我知道。所以我认为这是因为在光学图像中,如果你用可见光观察这个天体……

也许吧。它具有类似螃蟹的结构。说实话,我仍然没有看到。但这就是它的来源。因为我要说,这有点像星座。你看星座,老实说,你就像,这些人藏在哪里?我没有看到熊。我没有看到熊。我没有看到螃蟹。我没有看到一个拿着弓箭的人。88个星座中的三个几乎不怎么像它们应该的样子。其余需要……

丰富的想象力。哪三个?哦,猎户座好吗?是的,猎户座真的很好。很难想象一条腰带。好的。狮子座是一个很好的狮子。是的,我给它一个狮子。好的。不,大熊座不是星座。不,这是一个星群。这是一个星群。但我喜欢那里的观众参与。事实上,事实上,事实上。顺便说一句,别装作你们不认为大熊座是她认为的那样。

每个人都在这里,就像,哦,是的,看,尼尔把她弄对了,不是吗?你知道,好吧,你也认为它是一个星座。好的,重点是,正如金所说,星群是构成星座的所有恒星中更有趣的子集。它看起来像一个勺子,是的,但这不是星座的名字。它是大熊,勺子的把手是大熊的蓬松尾巴,但是熊没有尾巴,好吗?好吗?

所以,好的。也许熊在做饭。并且有一个勺子,你知道,只是……

也许吧。熊用锅做饭。对。我明白了,我明白了。你可以把熊画得不一样,这样它就可以在厨房里使用餐具了。是的。但这不是古代人对它的看法。好的。回到X射线。是的。更重要的是。所以我们正在列出哪些东西会触发钱德拉的探测。所以高能量,一个

你有一个脉冲星,一个非常致密的中子星。继续列下去。好的,然后我们得到像星系团这样的东西,例如。所以气体不是任何一个星系的一部分。对。所以它看到了沉浸……

黑洞听起来像什么?尼尔·德格拉斯·泰森和查克·奈斯与天体物理学家和数据声化专家金伯利·阿坎德一起,在吉尔德大厅现场探索使用JWST和钱德拉X射线天文台数据的宇宙声音。注意:StarTalk+赞助人可以收听整个无广告剧集。感谢本周的赞助人Deb、Linda Gibson、Dominic Hamken、JTsolept、Eric Sharakan、Rick Wallingford、Douglas Waltz、RT、Cristina、Lorraine Wright、Paul Deis、Diane Lapick、Staci Gruber博士、James Dorrough、Edward Bornman、GLENNA F MONTGOMERY和David Martin对我们的支持。 订阅Apple Podcasts上的SiriusXM Podcasts+,即可收听无广告的新剧集,并提前一周收听。</context> <raw_text>0 是的,“浴”这个词很贴切。我只能想到这个词。对所有星系来说,这是一个气体浴吗?是的,正是气体浴。星系气体浴。这很酷。是的。钱德拉可以观察的不仅仅是这些。令人惊奇的是,尽管钱德拉基本上是在90年代建造并发射的……

就在我们开始了解系外行星是什么的时候,钱德拉可以观察系外行星,钱德拉可以与詹姆斯·韦伯太空望远镜合作观察恒星形成,因为恒星在刚诞生时脾气暴躁。它们就像脾气暴躁的幼儿,对吧?所以它们会发出耀斑,这些X射线耀斑。这很有用,因为如果一颗恒星脾气非常暴躁,并且附近正在诞生一颗系外行星,那么恒星的暴躁程度会影响

这颗行星潜在的宜居性。因此,了解恒星的“暴躁期”是什么样的非常有用。好的,你刚才说了一些话,其中包含一个事实,我想确保每个人都清楚。为什么高能X射线与系外行星上存在生命的可能性有任何关系?

因为来自恒星的耀斑,那就是高能X射线,对吧?X射线照射到一颗年轻的行星上,而这颗行星可能不像地球那样拥有超强的保护层,例如大气层,可能会造成难以置信的破坏。即使它有大气层,如果能量足够强大,这些X射线耀斑仍然会对任何可能形成的生命(按照我们的理解)产生很大的负面影响。所以……

构成生命基础的分子在X射线存在下不会很好。所有这些辐射,都不太好。好的,我第一次意识到这一点是在牙医那里照X光的时候。是的。我一直想知道,为什么他们要走到房间外面,关上门,然后才拨动开关?

为什么开关在外面?为什么不就在我旁边?因为他们一天要这样做10次。尽管如此,我只是说,这里发生了一些我不知道的事情。所以尼尔告诉他,你能帮我画一下我的牙齿吗?是的,别往里面看。所以我想了解更多关于

钱德拉可以探测到的东西,尤其是在黑洞领域。但我首先想听你解释一下制造X射线望远镜的挑战是什么。因为普通的可见光望远镜是一个透镜,里面有一个镜子,它可以聚焦光线。我们有放大镜,我们有显微镜。我们在文化中对这些物品有一些了解。

但是X射线是完全不同的东西。是的。那么那里发生了什么?好吧,X射线非常有趣,因为它们能量很高。你不能像哈勃望远镜那样使用普通的平面镜,因为X射线基本上会被吸收。这就像你向墙上发射一颗子弹,它会直接撞到墙上一样,对吧?

但是如果你有枪支专业知识,如果你以一定的角度发射它,对吧,你可以得到所谓的掠射角,它可以反弹。X射线也是如此。你必须基本上创造这些真正嵌套的桶形镜子,它们可以反弹

将X射线沿着很长的距离掠射到末端的非常灵敏的探测器上,否则你就无法捕捉到它们,但是为了做到这一点,你的镜子必须不仅具有这种有趣的桶形形状,以便依次掠过多个镜子,多个四掠射h1,而且必须非常光滑,就像在原子水平上一样,如果你拿科罗拉多州

把它磨平,派克斯峰的高度还不到一英寸。这真是一个非常光滑的过程。老实说,我认为它们至今仍然是有史以来最光滑的镜子。好吧,我还得穿过你的科罗拉多州。好的,科罗拉多州。派克斯峰。你是在说如果科罗拉多州……把整个州都磨平了。其中有落基山脉贯穿其中。如果你把科罗拉多州磨得像……

像钱德拉的镜子一样光滑。派克斯峰,不到一英寸。派克斯峰,比科罗拉多州地表高出一英寸。顺便说一句,它们还必须非常干净。如果你拿一个……

是的,我能理解。所以如果你拿像电脑显示器那么大的东西,你只能在那整个尺寸上有一点点尘埃。所以它们必须非常干净。然后它们必须涂上铱,以确保X射线可以被精确地聚焦。铱是一种非常致密的金属。非常致密,是的。因为你知道吗?X射线是……

撞击它。没错。就像子弹撞到墙上一样。你不想那样。所以你必须创建一个非常平滑的过程,让X射线向下走30英尺到灵敏的探测器。等等,30英尺。所以这是在太空望远镜里。你是怎么把它送上去的?嗯,它大约有一辆校车那么大。所以我们把它紧紧地塞进航天飞机里,然后祈祷一切顺利,把它送了出去。你是什么意思紧紧地塞进去?就像行李一样。不,它是字面上的……

没有多余的空间。你错过了那句话中最好的部分。哪一部分?我们祈祷一切顺利。我的意思是,我祈祷一切顺利。我还年轻。

航天飞机不是手提箱。不,但它有点像手提箱。就像,它几乎塞不进去。我不知道。它的设计是利用所有可用的空间。是的,100%。事实上,这使得运送它的宇航员的飞行变得危险,因为如果你有一个非常重的有效载荷,你的中止方案实际上会变得不那么积极。我不知道该如何很好地表达这一点。不那么……

我不想说可能性较小,但你知道我的意思。我们知道。他们完蛋了。是的。所以如果钱德拉,如果他们在发射时遇到问题,而钱德拉仍在机上,他们不得不返回,这将非常非常具有挑战性。非常具有挑战性。但你只是把它扔到大西洋里。我的意思是。不,因为他们没有时间把它清空。它也与自动驾驶仪一起出去。

就像,所以它在里面不是松松垮垮的。你知道我的意思吗?它不像你的手提箱里叮当作响的眼镜。所以,是的。是的,他们完蛋了。是的。好的。但它成功了。但它非常成功。太棒了。它运作完美。向与科学家密切合作以使这一切工作的工程师们致敬。是的。以及任务控制中心。这并不是科学家发明的。不,不,不。但是,就像,每个人,宇航员,任务控制人员,每个人,就像,他们都非常出色。

再给我举几个例子。顺便说一句,对不起。我相信这需要一个美国。哦,是的。这是一个很好的例子。美国。好吧,你知道,我喜欢这个。奥运会结束了。我知道,但没关系。不是太空奥运会,宝贝。我们仍然是金牌得主。我的意思是,如果我们可以花一点时间来表达民族自豪感,X射线天文学是在美国诞生的。我们拥有这种令人难以置信的专业知识,直到今天,钱德拉仍然是……

我们拥有的最高分辨率的X射线探测器。这令人印象深刻。那是从90年代开始的,所以我们说的是30年。是的,它发射已经25年了,就在上个月。哇。太棒了。天哪,我爱这个国家。所以你正在剑桥的天体物理中心工作,它是……

哈佛大学天文台和史密森尼政府、史密森尼天体物理天文台的联合机构。我记得在70年代去过那里,当时X射线天文学正在诞生。是的,是的。最早的X射线探测器分辨率不高。我们只想探测到那里有什么。我记得当时的挑战是,

它给设计工程师带来了压力,因为有效载荷不能太大或太重。因此,最早的X射线望远镜是这些小型化的X射线探测器。大约在那个时候,美国国会说:“我们想扫描每个进入机场的人,以确保他们没有携带武器。”好吧,你打算怎么做?X射线探测器。

他们有便携式X射线吗?不,他们找到了天文学家。你有吗?是的,我们有。

所以我们,我当时的人们,率先开发了X射线技术,这种技术首先登陆了美国的每个机场。是的。在20世纪70年代。对。为此创建了一家公司,即美国科学与工程公司,该公司拥有一位里卡多·贾科尼。是的,他获得了诺贝尔奖。他因其在X射线领域的全部努力而获得了诺贝尔奖。因此,工程和天体物理学的移动前沿以及天体物理学之间的对应关系

地球上的应用有一个引人入胜的背景故事,但它一直持续到现代。再给我举几个例子。是的,就像我提到的那样,钱德拉在技术上非常难以建造。因此,必须发明技术才能创造钱德拉。这意味着像今天一样,因为我们有很多聪明的人知道如何回收这些技术并创造这些衍生产品,对吧?所以今天当我做乳房X光检查时,

像这样的技术已经因为钱德拉而变得更高分辨率和更低剂量。核磁共振成像。乳房X光检查是X射线。X射线,是的。例如,当我做核磁共振成像时,他们使用的磁体的低剂量是因为钱德拉。对鲨鱼种群的环保监测也因为X射线而得到了改善。鲨鱼?是的。

这与X射线有什么关系?因为你监测它们的方式,我的意思是,我不是海洋学家或鲨鱼学家。我不知道那个词是什么,但你知道。这些词都不存在。这就是我们知道你们两个都不是的原因。我们可以编造它。我们都是朋友。海洋学家。听着,我

我相信我实际上曾经试图在酒吧里搭讪一个人,并告诉他们我是一名海洋学家。我显然没有从事海洋事务工作。钱德拉技术被用来研究海洋中鲨鱼等种群。因此,可能需要一些天文所需的算法工具和策略。对。这绝对是其中一部分。我的意思是,就像当你做真正……

困难的事情,就像把东西送上太空一样,你就能改善这里的事情。这真的很酷。是的。所以我知道它给了我们机场X射线,但钱德拉有可能修复TSA吗?不,不。对钱德拉来说要求太高了。钱德拉有很多黑洞要观察。那么她应该做什么?我们停留在

脉冲星、中子星,作为高能场所。给我,让我们继续。好的。黑洞。黑洞。我们讨论过这个。所以钱德拉实际上变成了一个黑洞猎手。真正有趣的是科学的重点

钱德拉最初的重点是,当X射线天文学家抬头看天空时,到处都是一片X射线。因此,钱德拉被创造出来是为了解决这个问题,即所谓的X射线背景。这是钱德拉做的第一件事之一,它发现它根本不是一片海洋,因为钱德拉将其清晰地聚焦,并发现它主要是黑洞。因此,早期的探测器只是无法

那里有一些X射线来自某个地方。就像摘掉眼镜一样。你只会看到一片模糊。好吧,我的视力很差。所以当我摘下隐形眼镜时,这就是钱德拉能够做到的事情。所以如果你摘下眼镜,它是一片模糊,你只会认为只是一片模糊的光。对。现在你提高了分辨率,你会说,好吧,那里有一个光源。没错。所以钱德拉……钱德拉发现……

数十亿个黑洞。黑洞?黑洞?每一个……大部分都是黑洞。当然,还有其他东西。但等等。如果一个黑洞……如果没有任何光从黑洞中逃逸……是的。是的。

那么你实际上看到了什么才能知道它是一个黑洞呢?是的,这是一个很好的问题。所以黑洞,你知道它们在那里做着自己的事情,但是它们有很多事情要做,因为它们在一个生态系统中,对吧?所以如果黑洞周围有一些东西,黑洞可能需要吃点东西,并且

如果附近有一颗小行星,并且它落入其引力,可能会出现一个小小的X射线耀斑。如果有一颗巨大的恒星被黑洞吞噬,现在你将得到一个更大的X射线耀斑。这些“打嗝”会导致钱德拉可以看到各种很酷的事情。它是由一个圆盘喂养的。是的。吸积盘。没错。正如我们所说的那样。我有一个吸积盘。

我自己也有一个吸积盘。中年男子吸积盘。物质在那里聚集并像抽水马桶一样旋转下降。是的。

但是,那就是你所说的生态系统。对,对。因为随着更多物质,如果有物质可以被消耗,它必须在进入黑洞本身之前与吸积盘对抗。没错。你是在说那里才是所有行动发生的地方。那里才是行动发生的地方。就像市中心一样。你们中的一些人可能已经看到了事件视界望远镜拍摄的第一批黑洞图像,例如。老实说,我从未想过我一生中会看到它。就像我,

那真是太神奇了。所以它可以看到它的轮廓,对吧?你刚才描述的。它看到了黑洞的影子。钱德拉看到的是更远的地方,因为每个黑洞都位于一个环境中。它不是在真空中,对吧?所以我们周围有很多东西,而这些东西讲述了黑洞是如何形成的故事。

行为,它在做什么,它在吃什么,它是否在睡觉。就像我们自己的黑洞现在有点昏昏欲睡。他们称之为沉睡的巨人。我们银河系中的那个。在我们自己的银河系中。因为每个大星系都有它自己的黑洞。没错。对。所以我们的有点昏昏欲睡,这就是他们所说的。我会相信他们的说法。昏昏欲睡的黑洞。对。

这意味着我们处于一个好地方,对吧?所以我们的超大质量黑洞并没有发生很多事情。这很酷。但在像半人马座A这样的地方,它很活跃。它非常强大,并且正在释放出大量的能量,因为那里发生了很多事情。

好的。所以即使一切事物都想进入黑洞,它也必须努力到达那里。是的。并非所有事物都能进入。对。因为那里有很多活动。有些活动实际上会喷射出物质。对。它不是从黑洞本身出来的。对。它来自生态系统。它周围的能量。周围。没错。好的。这很酷。这很酷,不是吗?好的。所以我理解你也可以探测到暗物质。

暗物质。是的。所以暗物质很迷人,对吧?我喜欢天文学的一件事是,它非常令人谦卑。就像我们什么都不知道,我们什么都不知道。所以如果你把宇宙想象成一个果冻豆罐子,95%的果冻豆将是黑色的,因为它们代表了暗物质或暗能量,对吧?非常不受欢迎的罐子。是的。

对吧?所以暗物质有点像把东西粘在一起的东西。暗能量是一种把东西推开的东西。这就是我喜欢思考它们的方式。只有5%的果冻豆将是彩色的,就像普通的果冻豆一样,就像你想吃的那些。我不喜欢黑色的

点击器。所以像樱桃色的,不管白色是什么,椰子,我甚至不知道。5%,就是这样。大部分宇宙都是黑暗的。所以这真的很有趣,因为当钱德拉开始观察这些星系团时,对吧,这些热气体湾,如果你愿意的话,

其中一个,我忘记了它的科学名称,阿贝尔某物,但被称为子弹星团,清楚地表明普通物质基本上被拖在暗物质后面,或者我应该说我们得到的暗物质的引力信息。所以你是在描述子弹星团?子弹星团。但你并没有直接探测到暗物质?

暗物质。你没有,因为它看不见,但你可以通过拉力来绘制它的地图。引力透镜会给你,就像你用酒杯看光一样,它会弯曲。因此,利用光的弯曲,你可以将其用作绘制地图的工具。

因此,透镜,透镜背后有着悠久的历史,爱因斯坦预测强引力场(暗物质将具有)会扭曲背景星系的图像。然后你会看到这种效果,几乎就像哈哈镜一样。

所以这将是证据表明那里仍然有很多引力,即使你所有的物质都被留在了后面。对,没错。所以它只是把两者撕裂了。对。所以这是一种证明它有效的方法。从那时起,他们将其应用于数十个星系团,并看到了相同的情况。所以为了确保我们在同一页上,我们在围绕一颗恒星的行星上,我们的恒星与银河系中的其他1000亿颗恒星相连。

并且还有1000亿个其他银河系,但它们并非均匀分布。如果我们向外看,我们会发现许多星系是成群的。它们是星系团,不仅仅是星系内恒星的星团,而是星系团,你刚才描述了……

碰撞的星系团。是的。彼此穿过。是的。暗物质继续前进。普通物质被留在了后面。这很整洁,不是吗?这太疯狂了。它很疯狂。是的。是的。疯狂。疯狂。

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所以现在,既然我们都有了宇宙词汇,现在你要带我们离开那里,因为你到目前为止一直在给我们看图片。

但那甚至不是你的专长。你的专长是什么?你对这些图片还做了什么?是的。它是数据声化。是什么促使你将视觉图像转换为声音?我喜欢数据。就像我是一个数据迷一样,对吧?所以我一直在努力弄清楚

如果一位科学家要解决一个问题,他们需要什么样的数据才能解决它?哪些新方法可能会为我们提供新的机会途径?然后相反地,我也在思考,人们想用这些数据体验什么?

我的一个朋友万达·迪亚兹,她是一位天文学家和计算机科学家。她从十几岁起就失明了。她谈到她在学校时,一位教授会在黑板上写字,而她看不见,对吧?就像一个数学方程式或其他什么。所以后来,她继续开发技术,基本上将数据转换成声音。这就是数据声化的过程。她用它来研究恒星,以了解恒星的特性。

我还有另一个朋友加里·福兰,他是一位天文学家,也做同样的事情。例如,他使用声化来研究星系。所以我们的目标是利用我们从钱德拉和其他望远镜中创建的数据,并将其数学地映射到你可以听到的东西中,看看会发生什么。尤其是在疫情期间。所以我们有更多的时间来玩。你知道我的意思吗?就像,

好吧,我们没有参加活动。我们没有做很多事情。就像,发生了如此多的变化。你很无聊。我不会这么说。从不无聊。但我们有时间以不同的方式思考。现在我们明白了。声化只是,我不知道。我喜欢它的结果。听起来数据声化不仅为视力障碍者服务,它也可能为其他人提供

数据的其他解释元素,即使是那些有视力的人。是的。它就像你工具带中的另一个工具,对吧?特别是如果你考虑不同类型的物体,例如变星是一颗变化频率足够高以至于人类可以绘制其地图的恒星。我们获得了大量关于这些变星的数据,但是人类的视觉感官,如果你只是查看随时间变化的数据图表,

这有点困难。人类的听觉非常擅长挑选出其中的一些变化,对吧?你也可以训练自己成为更好的数据倾听者。有研究表明这一点。所以它不仅是科学家的工具,也是一种理解方式,如果你失明或视力低下。并且这是一个令人愉快的项目。所以当我想到数据声化时,有很多不同的方法

我应该称它们为维度吗?你可以提示?所以有颜色,这就像光的频率、波长。还有强度。是的。对吧?它完全是另一回事。是的。这甚至与颜色不一样。它只是,它是更亮还是更暗?是的。对吧?然后是图像上的位置。这些都是可以单独跟踪的东西。

数据位。你可以访问所有这些。对。对。你决定什么最能满足当前的需求。对。因为你拥有嵌入在数据中的科学故事,并且你试图将其传达出去。所以你试图弄清楚,好吧,通过声音传达这颗爆炸的恒星的最佳方式是通过径向映射,因为你将追踪这颗爆炸的恒星的形状。我们有……

是的。那是例子吗?是的。好的,那么告诉我们关于仙后座A的情况。是的,所以仙后座A是一颗爆炸的恒星。它是那颗恒星爆炸后留下的碎片场,它的内脏遍布整个宇宙。我只想说,仙后座A是仙后座的简称。仙后座。一个星座,她是埃塞俄比亚或埃及、南非的女王。

一些非洲国家,仙后座。如果你想找到她,它只是天空中一个大写的W。是的。我真的很喜欢那个。星群。是的。一个W。因为它看起来像一个皇冠。对。好的。我们之所以命名它,是因为我们在恒星中找到了那个物体。

追踪那个星座。没错。所以它是第一个,它是A。它是第一个A,它在那里。好的,把它捡起来。所以钱德拉多次观察过这个物体。哈勃太空望远镜也是如此,最近詹姆斯·韦伯太空望远镜也观察过。这实际上是钱德拉的一个有趣的目标,因为它位于一个非常好的位置

天空。钱德拉可以反复观察它。所以它被称为校准目标,因为我们可以用它来确保望远镜上的所有东西都运行良好。所以这不仅是科学家提出的时间,而且我们还有更多时间,因为我们也检查它的工程问题。哦,所以我只需要澄清一下。仙后座是一个所谓的周极星座。所以它更靠近北极星。当你绕地球运行时,

你无法看到半边天空,因为地球挡住了。但是那些靠近极点的恒星,你可以看到更长的时间。当你提到它几乎是连续的视野时,这就是原因。对于钱德拉来说,这是一个很好的视野。我的意思是,钱德拉确实到达了月球的三分之一处,但仍然有很多东西挡住了,对吧?你仍然必须担心……

黑洞听起来像什么?尼尔·德格拉斯·泰森和查克·奈斯与天体物理学家和数据声化专家金伯利·阿坎德一起,在吉尔德大厅现场探索了使用JWST和钱德拉X射线天文台数据的宇宙声音。注意:StarTalk+赞助者可以收听整个无广告剧集。感谢本周支持我们的赞助者Deb、Linda Gibson、Dominic Hamken、JTsolept、Eric Sharakan、Rick Wallingford、Douglas Waltz、RT、Cristina、Lorraine Wright、Paul Deis、Diane Lapick、Staci Gruber博士、James Dorrough、Edward Bornman、GLENNA F MONTGOMERY和David Martin。 在Apple Podcasts上订阅SiriusXM Podcasts+,即可收听无广告的新剧集,并提前一周收听。</context> <raw_text>0 各种各样的东西。所以对于钱德拉来说,这是一个非常好的位置,可以反复观测。所以我们得到了这种深度的视野。好的,现在我们要体验什么?好的,我们要听一听。我提到了化学元素,对吧?这里面有铁,就像紫色一样,还有硅、硫、钙。所有这些不同的元素都用颜色标注了。所以我们不是仅仅把它看作视觉图像,而是把它转换成声音来听。

最低的是铁。当我们从中心(中子星所在的地方,那是爆炸恒星留下的核心)迅速地描绘出来时,你就会听到它。当我们继续追踪碎片场的膨胀时,我们会听到它,当我们开始穿过铁、硅、钙、硫,一直到非常明亮的蓝色边缘(本质上是一个非常明亮的冲击波)时。

当它扫过周围的物质时。蓝色边缘是由什么构成的?它非常活跃。是电子。所有这些。好的,它不是那些元素中的一个。不,它只是来自该物质的最高能量冲击波。好的,这是一个超新星。是的。我们知道这颗超新星是什么时候爆炸的吗?我认为大约是400年前,但它距离我们有11000光年。所以,你知道,它的年龄与地球时间或空间时间有关。对,它实际上发生在11000年前,而我们那时才刚刚走出洞穴。是的。

好的。我们才刚刚发明农业。是的。但我们看到了。我们看到了。嗯,可能有看到它的痕迹。这有点模棱两可。但大约是400年前。好的,让我们来看看。是的。好的,让我们听一听。好的,这听起来像管弦乐队正在热身。调音,对吧?就在他们开始之前调音。而那是一颗爆炸的恒星。是的,它把内脏吐得到处都是后留下的碎片场。我原以为会更像……

嗯,我们只听到剩下的部分。剩下的部分。沟通这一点非常重要。例如,铁,那是你听到的最低音。这次爆炸很酷的一点是,在爆炸之前,铁就在它的核心,对吧?作为它在爆炸前所能产生的最重的元素。

爆炸后,它更靠近周边。这告诉你,这颗恒星在爆炸时实际上把自己翻了个个儿,这非常酷。所以当你听到它的时候,如果你有很好的聆听技巧,你就能听到那个低沉的声音在周边真的增强了。我现在才意识到

你需要接受训练才能知道如何聆听声化。没错。这与接受训练学习如何观察图像没有什么不同。对,完全正确。你需要一位天文学家在那里告诉你,这是那个,这是那个,这是那里发生的事情。我们提供字幕来帮助理解。但是,是的。我们还将每个部分分开,以便你可以单独听到它,这样你就可以学习自己聆听。但是,是的。明白了。你还有其他的吗?卡里纳星云怎么样?是的。

这是我最喜欢的JWST图像之一。令人惊叹。你无法反驳这一点。不,我不能。因为这里会发生什么?在这个图像中,我们正在聆听这个美丽的恒星形成区域。它被称为宇宙悬崖,因为你可以看到底部所有那些非常酷的星云和尘埃,詹姆斯·韦伯望远镜捕捉到了这些。然后你看到所有这些最近诞生的年轻恒星,它们开始成熟等等。这个图像的分解方式略有不同,因为……

实际的恒星形成区域在底部与仅仅是“空旷空间”(如果你愿意的话)的视觉图像非常不同,顶部只有恒星。所以它被分成两部分,你会听到顶部和底部的区别。所有的恒星都像是噼里啪啦的钢琴声。让我们播放它,看看这个描述是否有意义。♪

太美了。是的,你知道,我应该说,我认为我没有提到过,我们实际上与失明或低视力的人一起创作这些,因为这确实是第一个目标受众。然后其他人显然也喜欢它们。但就像我们想确保作为必须倾听周围世界的人,它对失明或低视力的人来说是有意义的。否则,你在做什么?对。回家吧。对,没错。回家吧。你们有没有想过开一个广播电台?没有。

那会很酷。只是太空。所以气体云……

告诉我们一些与恒星点不同的信息。对,没错。你会听到来自恒星形成区域的所有尘埃和气体的呼啸声。然后你会听到单个恒星被挑选出来,我不知道,噼里啪啦的。这是我能想到的唯一描述方式。当然,如果有一位音乐家,你可以找到更好的描述。但是,理解它们之间的这种区别非常有帮助。当然,这种区别在于,当你看得见时,你可以同时看到整个画面。但是

但是音频轨迹是对它的扫描,在这种情况下是从左到右,或者是从中心到边缘。我发现这实际上非常重要。我很高兴你提到了这一点,因为我习惯于观察

最多,对吧,作为一个视觉型的人。我发现,我已经了解了我已经观察了几十年的数据的一些信息,因为我正在随着时间的推移聆听它。而且,你知道,一次只提供一小部分图像。它给了我时间去思考可能发生的其他事情。我实际上已经学会了以不同的方式消化和处理它。我喜欢这种可能性。如果我们闭上眼睛,这会更好吗?

哦,是的。我认为是的。让我们再做一次。作为一个活动,也许下一个,让他们听一听那个。好的。下一个是什么?也许我们应该先听一听,然后我用一些不同的东西来描述它。好的。下一个是……V404 Cygni,我认为。V404 Cygni。是的。所以V听起来像变星。嗯哼。

是的。而这是一个什么?这实际上是一个黑洞,一个恒星质量黑洞,所以是一个较小的黑洞。它有一个伴星,并且正在从伴星那里吸取一些物质。它所做的是引起这些爆发,然后光线就像,我不知道,从周围的气体和尘埃以及区域反弹,从而产生光回波。我们应该闭上眼睛吗?是的,让我们闭上眼睛。好的,让我们这样做。那会很有趣。

我觉得我们现在好像在冥想课上。是的,是的,是的,是的。所以在那个图像中,为了强调一下,有一些地方,一些同心圆环……

是过去爆炸事件中释放出的气体,这些气体继续缓慢地向外移动。然后你又经历了一次爆炸事件,但它们之间存在差距。对。如果你有另一种事件,就会有一股能量波会超越它们。是的。

然后使它们可见。对。所以这有点像,你知道,如果你在雾中开车,你的车灯会以奇怪的方式散射。这就是我们所看到的。所以你能够追踪这个黑洞打嗝的时间,这真的很酷。但是所有它反弹的气体和尘埃,这就是我们试图模仿的声音,就像你听到的那样。它几乎听起来像海浪,我觉得这在汉普顿非常贴切。是的。你如何确定……

要附加到数据上的声音。是的,有几件事。我们有一个完整的团队。我和Matt Russo和Andrew Santaguida一起工作,他们都是音乐家。Matt是一位天体物理学家。我们还与Christine Malik合作,她是一位失明的顾问。对于我们正在编写的科学故事,我们试图确保它尽可能真实地反映数据,因为它是对数据的数学映射,例如使用Python进行此过程。

然后你基本上选择编程语言。然后你选择希望能够最好地区分物体并最好地描述科学的声音,以及以让你能够以最佳速度处理数据的节奏。这些都是我们测试的内容。哇。

所以不仅仅是你,流氓,还有后台。不是指挥家。是的,不,不,不,不,不。你和Dr. Dre。不,我知道。不过那会很有趣。那会的。是的,你有任何嘻哈音乐吗?不,我还没有,但这可能会改变。是的,宇宙中的嘻哈音乐。我的意思是,当你提到黑洞时,那里一定有一些嘻哈音乐。暗物质,暗能量。它很合适,很合适。现在,哈勃望远镜有一个深场。是的。

所以有人用钱德拉望远镜做了疯狂的事情吗?是的。他们只是在偏僻的地方观察它吗?我们用钱德拉望远镜做了疯狂的事情。40天40夜,我们观察了天空的这一小块区域。我知道,这是圣经式的。我们观察了天空的这一小块区域,我们发现的是一个美丽的黑洞场。所以看起来你正在观察图像中的恒星。这实际上是我们有史以来捕捉到的最深的X射线图像。所以这真的很特别。如果你试图描述它,就像有人只是随意地

涂抹到一个黑色矩形上,对吧?它不一定像我认为的那样传达科学的兴奋。这是有史以来最棒的图像。所以我们要做……页面上的这些点。页面上的这些点,因为它们是黑洞。它们是数千个黑洞。这是我们有史以来捕捉到的黑洞浓度最高的区域。所以如果哈勃望远镜观察到这一点,因为它看不到X射线,这将充满了恒星或星系。或者星系,是的。对。但是钱德拉望远镜正在探测高能。它在那里没有看到其他任何东西。

对。乔迪专注于X射线,他看到了这个。到处都是黑洞。这是一个黑洞盛宴。因为科学如此令人兴奋,而对我来说,图像从未真正表达出来。所以这是一个重要的声化对象,因为我认为它实际上更好地讲述了故事。所以我们要从下往上听扫描,因为它实际上是立体声的。这些黑洞中的每一个都基本上按能量进行颜色编码。这是一种我们经常在图像处理中使用的技术。对。

最低能量的物质将被颜色编码为红色,最高能量的物质将被颜色编码为蓝色,中间为绿色。所以有点模仿……但是对于声音,你将如何处理?所以是一样的。是声音。我们已经将红色编码为最低音符,并且我们做了相反的操作。低频,高频。所以蓝色是最高的。所以我认为你会以一种非常独特的方式听到黑洞的数量。因为就在这里,我们否则不知道。只是比其他地方更亮的地方。对。但我们不知道哪个频率最高。对,对。让我们来看看。

哟,这就是我的最爱!

这是我最喜欢的。就是那个。它有点有氛围。是的。哦,这是第一名,宝贝。是的。但是就像你刚刚听到数千个这些超大质量黑洞的数量一样,大部分距离我们有数十亿光年。对。你只是在扫过那个区域时听到了它。所以我觉得这很有趣。太美了。是的。哦,是的。它非常像帕特·梅瑟尼。是的。

它有一种独立的氛围。这里只有你们四个人。让我想起了伊莫金·皮特。这就是我想象的。

这些是你一直在做的一些亮点。我们谈到了子弹星系团,对吧?在这个图像中,我们将从左到右扫描。我相信X射线就像一种呼啸声。我必须想出更好的描述词。我刚刚意识到。你会非常清楚地听到恒星的声音,然后你会听到暗物质图谱非常强烈的音符。所以是的,让我们播放那个,看看你有什么想法。好的。

我的意思是,那是一种呼啸声。我不知道该如何描述。暗物质不知道发生了什么。对。那个非常科幻。它有点科幻。非常科幻。非常科幻。它不是黑洞深场。对不起。我同意。那个是我最喜欢的。是的。所以这是一个工具,可以向我们展示我们已经知道存在的东西,对吧?所以恒星,恒星。

星系,尤其是你迷恋的高能宇宙。但是有任何想法

你可能会探测到暗能量,这是空间真空中一种神秘的压力,迫使宇宙违背引力的意愿加速膨胀。我们知道它在那里,但我们不知道如何表示它。还有中微子,这种像幽灵一样的粒子不受阻碍地穿过宇宙,非常难以探测,但它就在那里。这以及其他一些前沿领域都在等待你的努力。是的。

谢谢。我认为,是的,声化是一个非常有用的工具。我的意思是,我记得2017年LIGO中子星合并事件发生时。LIGO探测到穿过宇宙的引力波。有一个非常著名的声化,它将数据转换成声音,因为出于这个原因,你知道,在这种情况下,你没有观察到光的图像。所以必须使用一些这些替代工具,

来表示它,来分析它,对我来说只是有意义的。但我认为我们还可以做更多的事情。例如,我们已经开始研究触觉化,例如,在你们的手机上,如果你们都把手机静音了,就像我相信你们那样,当你们收到短信时,你们会得到一点震动,对吧?这就是触觉化。这是一个触觉。这是一个触觉。当它……

当有某种刚刚发生的事情的振动确认时。没错。所以我们正在学习如何利用它来表示图像数据和其他类型的数据。我不知道。这很奇怪。这很奇怪。但我有点喜欢它们,例如,无论你的手机是否告诉你收到了短信

但是如果你按下按钮,然后你感觉到一点振动触觉,就像,是的。它给了你回应。是的,是的。就像,我刚刚按下了那个按钮。对。这就是这个想法,对吧?所以像使用这些其他感官来尝试从我们的数据中推断出更多信息是我非常兴奋的事情。那么其他可视化方法呢,它们……

无论我们是否融入其中,我们都熟悉它们,所以虚拟现实是的,或者增强现实是另一种变体,任何类型的混合现实对我来说是的,令人兴奋的,因为存在规模问题,对吧,以及

像扩展现实、混合现实、增强现实,无论你使用的是什么。所以减去增强现实是什么。增强现实是你拥有,比如说,哦,一个Snapchat滤镜在你身上,对吧?你正在将这一现实的层次添加到你自己的现实中。虚拟现实就像一种深度沉浸式体验,你只身处虚拟现实中。也可能存在组合。所以在天文学中,你知道,在不远的将来,我可以想象,你

我在剑桥的一位同事正在对黑洞进行某种数据分析,他们正在与日本的一位人士合作。实时地,他们能够在虚拟现实中逐步穿过这个物体,或者,你知道,选择你选择的现实,对吧?

他们能够使用声化来检查黑洞的变异性,也许,无论是什么。就像所有这些组合能够处理你的数据并理解你的数据一样。我一直希望电影院这样做。是的,那会很酷。电影就在你周围发生。是的。你只需要走到酒吧更近的地方。这只是生活,尼尔。是的,我想是的。你说得对。我无法反驳这一点。那么,3D电影呢?

是的。你最近一直是3D打印机的忠实粉丝。是的,我非常喜欢它。是的,我们创建了所有这些用于科学、用于科学分析的3D模型,对吧?当你理解红移,即某物远离你,与蓝移,即某物朝你移动,你可以将其映射到该物体的3D表示中。然后你可以把它带到3D打印机上,这样你就可以用手拿着它的一个版本。所以为了清楚起见,在我们弄清楚如何获得任何东西的距离之前……

天空被想象成球形碗的内表面。对。这将使所有东西都处于相同的距离。就像一个奇怪的电视屏幕。没有人以3D的方式思考宇宙中的任何事物。而现在我们有了3D信息……

你可以进行3D打印。你可以表示它,3D打印它,用手拿着一个版本,这很棒。同样,如果你失明或低视力,并且想要触觉探索你的数据,它只会给你提供另一条途径,而且非常令人兴奋。所以你只是让人们探索

无论他们是否看得见,它在3D空间中仍然具有价值。是的,实际上,Cassie PA是我们有史以来使用观测数据创建的第一个3D模型。所以这对我们来说非常令人兴奋。我们3D打印了它,人们的反应非常棒。非常棒。

嗯,非常好。我们想看看这将如何继续发展。有未来吗?X射线天文学的未来是什么?是的。所以钱德拉望远镜已经25岁了,但仍然非常健康,因为我们地面上的工程师,就像

它太远了,无法修复。你不能派宇航员上去修理它。所以他们必须做的任何事情,将钱德拉望远镜送到医生那里,都只是通过编码来完成,对吧?天文学依赖于编码。他们做得非常出色。你只需要重新编程它。你只需要重新编程它。你在这里和那里进行一些小的修复。例如,如果你需要观察不同类型的物体,你只需要……

稍微重新编程一下,无论是通过Fortran还是通过C++,我们拥有的所有这些附加语言。或者Python。或者Python,没错,是的。所以这延长了它的寿命。这延长了它的寿命。超出了人们对它的预期。它原本只打算使用五年,而我们已经使用了25年。25年。

而且我们不必担心燃料之类的消耗品。它只是漂浮在轨道上。那么退化呢?你谈到了这些光子沿着这个筒状物反弹。我认为即使是光子也可能产生一点影响,就像水滴在岩石上一样。老实说,大多数担忧是因为它非常灵敏,而且太阳……

离它很近,所以像温度升高多少这样的问题可能存在,因为它必须保持非常凉爽才能观察到这些捕捉这些X射线光子,所以太阳总是带来一些危险,但是有很多解决方法,比如它的指向方式、倾斜角度、在任何给定时间观察的内容,所有工程师都非常聪明,能够从地面找出保持其超级高效的最佳方法,那么未来的计划是什么

是的,将会有新的望远镜投入使用。Athena望远镜是一个欧洲任务,我们希望它将在2030年代投入使用。然而,它仍然没有钱德拉望远镜的分辨率那么高,所以我们希望……那是因为它来自欧洲。哦,不!

我们希望计划一个超级钱德拉望远镜,对吧?就像下一代钱德拉望远镜。它暂时被称为Lynx任务。其想法是提供更大的区域来收集X射线,更高的清晰度。那将是一个梦想成真。

这太棒了。我们期待更多报道。因为你正在做一些我们从未见过任何人做过的事情。谁知道这是一份工作?就像,妈妈做什么?嗯,我必须解释一下。我想对今晚和这个内容做一些反思。如果你观察科学的轨迹,几个世纪以来科学的进步,几乎在每种情况下,

我们对宇宙的理解的进步都伴随着某种巧妙的装置,某种巧妙的新方法来探测我们周围的世界。而做这件事的人,想想看。他们不满足于我们之前解码世界的所有方法。我们的眼睛不够。我们的耳朵不够。

所以你找到另一种方法来做到这一点,你就会发现宇宙正在这些以前被忽略或根本不知道它们存在的地方与你交谈。所以这让我在可能仍在宇宙中被发现的东西面前感到谦卑。

我们就像威廉·赫歇尔一样,只对红、橙、黄、绿、蓝、紫感到满意,这就是整个世界,然后,哦,我的天哪,还有电磁波谱的另一个分支。他当时不知道这项工作会继续下去。一百年后,他们会说,他当时不知道还有另一种看待宇宙的方式。早在2024年,我们实际上是盲目的。

这是我们对宇宙的理解中缺少的东西吗?迫使我们对那个罐子里95%的糖豆视而不见。我们知道它们在那里。我们不知道它们是由什么构成的。所以我把这不仅仅看作庆祝我们取得的进步的场合,而是反思我们还需要走多远。这是一个宇宙视角。

说得太好了。感谢吉尔德大厅、查克·奈斯、金伯利·阿坎德。我是尼尔·德格拉斯·泰森,你的私人天体物理学家。一如既往,抬头仰望吧。这是来自Carl's Jr.的新款幽灵汉堡。这是一个多汁的炭烤安格斯牛肉汉堡。是的。

我也喜欢Carl's Jr.汉堡。你以前说过,杰布。给我留一个?给你。我没有牙齿。在有限的时间内抢购一个幽灵汉堡。仅在Carl's Jr.需要汉堡?买汉堡。在参与活动的餐厅限时供应。

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