Cục Quản lý Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) gần đây đã phát hành ba tác phẩm âm thanh mới nhất, chuyển đổi dữ liệu quan sát thu được từ các kính viễn vọng không gian như Kính viễn vọng Hubble, Kính viễn vọng James Webb, Kính viễn vọng X-ray Chandra và Kính viễn vọng IXPE thành âm nhạc, dẫn dắt người nghe khám phá những vật thể cực đoan nhất trong vũ trụ: hố đen. Ba tác phẩm âm thanh này lần lượt thể hiện trạng thái sao trước khi hình thành hố đen, tương tác động học giữa hố đen và sao bạn đồng hành, cũng như cảnh tượng hùng vĩ của dòng năng lượng khổng lồ từ hố đen.
Một, Khúc dạo đầu: Bản giao hưởng cuối cùng của sao WR 124
WR 124 là một ngôi sao nằm cách Trái Đất khoảng 28.000 năm ánh sáng, thuộc loại sao Wolf-Rayet, giai đoạn cuối của sao có nhiệt độ cao và khối lượng lớn. Những ngôi sao này sẽ phun trào khí quyển mạnh mẽ, tạo thành cấu trúc tinh vân rực rỡ, và cuối cùng có thể kết thúc bằng vụ nổ siêu nova, sau đó sụp đổ thành hố đen. WR 124 đặc biệt sáng, có tuổi thọ ngắn, và là một trong những ứng viên có thể hình thành hố đen trong tương lai.
Thông qua hình ảnh hồng ngoại chụp bởi Kính viễn vọng Webb, quanh WR 124 có thể thấy một đám mây lấp lánh màu hồng và vàng, ở giữa là một ngôi sao xanh trắng rực rỡ. Trong tác phẩm được chuyển thể thành âm thanh, đám tinh vân này được thể hiện bằng tiếng flute, trong khi các ngôi sao nền được điểm xuyết bằng âm thanh của chuông. Vòng tròn trắng trong video biểu thị phạm vi của đường quét quét qua hình ảnh, bắt đầu từ trung tâm ngôi sao và từ từ mở rộng ra ngoài. Trên đường đi, nguồn X-ray do Chandra phát hiện được chuyển thể thành tiếng đàn harp; dữ liệu từ Kính viễn vọng Webb phát ra âm thanh chuông kim loại, trong khi ánh sáng ngôi sao trung tâm chuyển đổi thành một tiếng thét sắc nét màu xuống ở đầu đoạn mở đầu. Dữ liệu từ ba kính viễn vọng hồng ngoại Herschel, Spitzer và Kính viễn vọng WISE được thể hiện qua âm thanh dây và hòa âm, tạo nên một kết thúc thanh lịch cho khúc nhạc này.
Hai, Valse đôi: Điệu nhảy nhiều tần số của SS 433
SS 433 là một hệ thống đôi nằm cách Trái Đất khoảng 18.000 năm ánh sáng, nằm tại trung tâm phần còn lại của siêu nova được gọi là “tinh vân Manatee”. Hệ thống này bao gồm một ngôi sao tương tự như mặt trời và một ngôi sao bạn đồng hành có khối lượng lớn hơn, có thể là một sao neutron hoặc hố đen, cả hai đều quay quanh nhau. Chuyển động quỹ đạo của chúng tạo ra sự thay đổi chu kỳ độ sáng X-ray, những biến đổi này được ghi nhận bởi Chandra, IXPE và kính viễn vọng X-ray Newton của Cơ quan Không gian Châu Âu (XMM-Newton).
Trong hình ảnh, tinh vân hiện lên với màu xanh lục trong suốt, có hình dạng giống như một con manatee đang nổi, và bối cảnh được bao trùm trong một hào quang màu hồng nhạt. Bên trong tinh vân có thể thấy những đường sọc màu tím và xanh, cùng với một điểm sáng rực rỡ, chính là nơi hệ thống đôi đang ở. Trong tác phẩm âm thanh, điểm sáng này được đánh dấu bằng âm thanh kéo dây. Đường quét trong video bắt đầu từ bên phải của hình ảnh, quét ngang toàn bộ hình ảnh sang trái, trong suốt hành trình, vị trí của nguồn sáng trong hình ảnh được chuyển đổi thành các âm cao khác nhau: nguồn sáng phía trên hình ảnh tương ứng với âm cao, X-ray, hồng ngoại và sóng vô tuyến tương ứng với âm cao, trung và thấp. Các ngôi sao sáng nền được chuyển thể thành âm thanh như tiếng nước rơi, tạo nên một điệu valse vũ trụ đa tần số.
Ba, Khúc kết: Bản giao hưởng hố đen của Centaurus A
Centaurus A là một hệ galaxy hoạt động cách Trái Đất khoảng 12 triệu năm ánh sáng, ở trung tâm có một hố đen khối lượng siêu lớn, đang phun ra dòng hạt tốc độ cao chạy qua toàn bộ ngân hà với năng lượng mạnh mẽ.
Trong hình ảnh tổng hợp, hố đen hiện ra với ánh sáng trắng sáng mạnh mẽ ở giữa, một đám mây hình bầu dục màu tối cắt từ dưới trái đến trên phải, đi qua phía trước của nó; một dải mây xanh yếu và trong suốt kéo dài từ trên trái xuống dưới phải, trong khi một dòng phun màu xanh dài hướng từ tâm hố đen ra, mở rộng về phía góc trên bên trái của hình ảnh. Trong tác phẩm âm thanh, đường quét trong video bắt đầu từ vị trí 12 giờ, quay theo chiều kim đồng hồ quét toàn bộ bức tranh. Dữ liệu X-ray quan sát được bởi Chandra được chuyển thể thành âm thanh chuông đơn, trong khi X-ray phân cực nhìn thấy được bởi IXPE chuyển thành âm thanh gió biến đổi liên tục. Hình ảnh quang học từ kính viễn vọng MPG 2.2 mét thuộc Đài thiên văn Nam Âu được thể hiện trong âm thanh kéo dây, tạo nên bối cảnh và các ngôi sao nền trong hình ảnh, cùng nhau xây dựng một bản nhạc vũ trụ trầm bổng và hùng vĩ.
Ba đoạn âm thanh tái hiện vũ trụ này không chỉ giúp người nghe “nghe” những vật thể thường chỉ “thấy” mà còn cho thấy nhiều diện mạo và quá trình tiến hóa của hố đen. NASA đã chuyển đổi dữ liệu quan sát từ các kính viễn vọng không gian thành âm thanh, giúp cho những thông tin số liệu ban đầu trừu tượng trở nên có thể cảm nhận được qua các giác quan, mang đến cho công chúng một cách tiếp cận và hiểu biết mới về hiện tượng thiên văn, mở rộng cách thức diễn đạt và truyền tải khoa học thiên văn.
Nasa Telescopes Tune Into a Black Hole Prelude, Fugue
(Bài viết được ủy quyền chuyển nhượng bởi đài quan sát thiên văn Đài Bắc; Hình ảnh gốc từ: pixabay)