La plupart des objets célestes—depuis des étoiles et des nébuleuses aux quasars et aux galaxies – émettent de la lumière dans une gamme de longueurs d’onde. Certains incluent la lumière visible, c’est ainsi que les astronomes peuvent les photographier avec des télescopes spatiaux comme Hubble. Mais le télescope spatial James Webb et l’observatoire de rayons X Chandra observent des objets célestes dans des longueurs d’onde infrarouges et de rayons X invisibles à l’œil humain. Ces données sont souvent traduites en couleurs visibles pour produire des images spatiales spectaculaires. Aujourd’hui, un groupe d’astronomes rend ces images accessibles à un public plus large, y compris les personnes malvoyantes, en transformant les données en séquences sonores presque musicales.
“Si vous ne faites qu’un visuel d’une image de Chandra ou d’une autre image de la NASA, vous pouvez laisser des gens derrière vous”, déclare Kim Arcand, un scientifique en visualisation qui collabore avec un petit groupe indépendant d’astronomes et de musiciens sur un projet scientifique et artistique appelé SYSTÈME Sons. Arcand, qui se décrit comme une ancienne geek de chorale et de groupe, est également la nouvelle responsable technologique de l’observatoire Chandra de la NASA. Jusqu’à il y a quelques années, cela signifiait des activités telles que l’ajout de son aux programmes de vulgarisation scientifique en réalité virtuelle et augmentée. Puis, avec quelques autres qui sont devenus le groupe SYSTEM Sounds, Arcand a commencé à convertir les données radiographiques en audio. « Nous avons eu une réponse si positive de la part des personnes, à la fois voyantes et aveugles ou malvoyantes, que c’est le projet qui continue de donner », dit-elle. Aujourd’hui, le groupe travaille également avec Universe of Learning de la NASA, un programme qui fournit des ressources pour l’enseignement des sciences.
Les images visuelles des instruments JWST ou Chandra sont artificielles, dans un sens, car elles utilisent de fausses couleurs pour représenter des fréquences invisibles. (Si vous voyagiez réellement dans ces endroits lointains de l’espace, ils auraient un aspect différent.) De même, Arcand et l’équipe SYSTEM Sounds traduisent les données d’image aux longueurs d’onde infrarouges et des rayons X en sons, plutôt qu’en couleurs optiques. Ils appellent ces “sonifications”, et ils sont censés offrir une nouvelle façon d’expérimenter des phénomènes cosmiques, comme la naissance d’étoiles ou les interactions entre galaxies.
La traduction d’une image 2D en sons commence par les pixels individuels de l’image. Chacun peut contenir plusieurs types de données, comme les fréquences de rayons X de Chandra et les fréquences infrarouges de Webb. Ceux-ci peuvent ensuite être cartographiés sur les fréquences sonores. N’importe qui, même un programme informatique, peut faire une conversion 1 à 1 entre les pixels et de simples bips et boops. “Mais lorsque vous essayez de raconter une histoire scientifique de l’objet”, dit Arcand, “la musique peut aider à raconter cette histoire.”
C’est là qu’intervient Matt Russo, astrophysicien et musicien. Lui et ses collègues sélectionnent une image particulière, puis introduisent les données dans un logiciel d’édition sonore qu’ils ont écrit en Python. (Cela fonctionne un peu comme GarageBand.) Comme les chefs d’orchestre cosmiques, ils doivent faire des choix musicaux : ils sélectionnent des instruments pour représenter des longueurs d’onde particulières (comme un hautbois ou une flûte, par exemple, pour représenter le proche infrarouge ou l’infrarouge moyen), et qui des objets sur lesquels attirer l’attention de l’auditeur, dans quel ordre et à quelle vitesse, comme un panoramique sur un paysage.
Ils guident l’auditeur à travers l’image en concentrant l’attention sur un objet à la fois, ou sur un groupe sélectionné, afin qu’ils puissent être distingués des autres éléments du cadre. « Vous ne pouvez pas représenter tout ce qui est dans l’image par le son », dit Russo. “Vous devez accentuer les choses qui sont les plus importantes.” Par exemple, ils peuvent mettre en évidence une galaxie particulière au sein d’un amas, le déploiement d’un bras de galaxie spirale ou l’explosion d’une étoile brillante. Ils essaient également de différencier le premier plan et l’arrière-plan d’une scène : une étoile brillante de la Voie lactée pourrait déclencher une cymbale crash, tandis que la lumière des galaxies lointaines déclencherait des notes plus sourdes.
