用多种感官探索斯蒂芬的五重奏

专家们创造了两种新的视觉和听觉体验，以探索被称为斯蒂芬五重奏的紧凑星系群的复杂性和美丽。引导三维可视化调查了星系——它们的结构、特征和相互作用——由NASA的一些大型天文台在多个波长的光中捕获。

超声波扫描五重奏的二维图像，将数据转化为声音，以揭示这个错综复杂的环境所具有的深度和丰富性。

利用NASA的哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜、钱德拉X射线天文台和詹姆斯韦伯太空望远镜收集的数据，来自多个机构的天文学家和可视化专家齐聚一堂，为一组紧凑的星系创造了两种新的独特感官体验，称为斯蒂芬的五重奏：一个视频引导观众通过星系的三维可视化，以及基于二维观察图像的音轨。

这些增加了先前开发的多波长图像、大型触觉/音频显示表和小型触觉图像，增强了斯蒂芬五重奏的整体感官体验。这些资源是更大系列产品中的最新资源，这些产品使用户能够通过多种方法探索宇宙。

通过提供多种方法来理解数据和天文学家的发现，可以将对宇宙的访问范围扩大到具有不同学习需求和风格的公众成员。“通过这种名为NASA学习宇宙的跨机构合作，我们能够探索这些多波长、多格式和多感官体验，以向公众展示天文学，”加州理工学院IPAC的传播和教育负责人戈登·斯奎尔斯(GordonSquires)说。加利福尼亚州帕萨迪纳市。“能够看到、听到和触摸我们宇宙的遥远部分是一种难得而美妙的体验。”

出于多种原因，斯蒂芬的五重奏被选中进行这些解释工作，包括来自天基望远镜(包括韦伯)的现有观测范围，以及可以从这个特定星系群中剖析出的强大的、分层的科学故事。

可视化的观众可以踏上有向导的探索之旅，并了解观察来自这些星系的不同类型的光——跨越从红外线到X射线的电磁波谱——如何揭示五重奏的独特特征。

这段五分钟的视频深入探讨了五个星系中的每一个、星系群中的各种星系类型，以及它们之间的引力相互作用和关系。

“可视化团队从各种望远镜的科学观测开始，然后将好莱坞在他们的故事片中使用的一些相同软件应用于数据，”马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的可视化科学家FrankSummers说，和AstroViz项目负责人，负责NASA的UniverseofLearning计划。Summers领导了制作视频的团队。“这种结合创造了一种电影学习体验，将智力和情感融合到一个演示中，因此它对观众产生了更强烈的影响。”

在3D中查看斯蒂芬的五重奏揭示了从2D角度无法获得的信息，例如星系之间的距离以及它们之间的相互作用。例如，一个星系(NGC7320)实际上比其他星系离地球近得多，而另一个星系(NGC7318B)正在发生高速碰撞。

“从2D图像转变为3D媒体可以帮助观众真正理解斯蒂芬五重奏的结构，”萨默斯说。“每个花时间观察这五个星系的天文台都使我们能够收集到不同的见解，并形成关于这个复杂、紧凑的星系团的更丰富的故事。”

虽然通过3D可视化探索斯蒂芬的五重奏可以为观众开启新的视觉视角，但多波长2D图像的像素已充当科学地图，为音频体验铺平了道路。这种通过声音传输和表示数据的过程称为可听化。

“天文学一直是非常直观的，但我们没有理由单独通过这种方式来表示数据，”马萨诸塞州剑桥钱德拉X射线中心的可视化科学家KimberlyArcand说，他领导超声处理的发展用于NASA的学习宇宙。“这种类型的描绘正在采用斯蒂芬五重奏的科学故事——深沉、密集和美丽的数据集——并将其转化为听觉体验。”

每条轨迹都与相应的星系群二维图像配对，用户可以跟随视觉从上到下扫描，通过声音“释放”数据点。

有了这么多层，用户可以自主决定如何收听信息。参与者可以选择聆听各个天文台收集的各个波长的独奏，或者聆听完整的、和谐的多波长版本。多波长声化音轨中丰富的乐器营造出交响乐般的体验。

特定的乐器与特定的物体相关联：合成玻璃马林巴琴代表韦伯捕捉到的背景星系和前景恒星，而带有衍射尖峰的恒星则通过铙钹代表。五个主要星系被分配了平滑变化的合成音调，而钱德拉观测到的X射线则具有更合成的弦乐类型的声音。

“当数据被转化为另一种感觉时，在这种情况下转化为声音，它创造了一个以不同方式处理该信息的机会，”Arcand解释说。“可听化提供了一个时间来思考这个物体在更大的空间环境中所处的位置，也可以突出数据的某些方面，这些方面乍一看可能没有被注意到。通过声音，听者可以感觉到一场超级有趣的舞会：四个紧密相互作用的星系和一个稍远一点的内向星系。”

对于支持该项目的盲人和低视力社区成员克里斯汀·马莱克(ChristineMalec)而言，超声化提供了一种平易近人且发自内心的方式来参与天文学。“声化为我提供了一种感官方式来体验天文现象的规模和效力，”Malec说。“它们邀请盲人和弱视人士聆听、享受，然后通过阅读更深入地了解所听到的内容。”

尽管是两种不同的模式，但斯蒂芬五重奏的可视化视频和可听化以互补的方式工作，最终支持对宇宙中的这一奇迹有更深入的理解和更大的欣赏。