Wie klingt eine Supernova?

Unhörbares hörbar gemacht: Ob Galaxienkollision, Supernova oder Gase um einen Neutronenstern – diese kosmischen Phänomene kann man dank einer Initiative von NASA-Forschern nun auch akustisch erleben. Denn sie haben die von Teleskopen eingefangenen Strahlungsfrequenzen in Schall umgewandelt. Diese „Sonification“ soll dazu beitragen, die dramatischen Vorgänge bei solchen Ereignissen besser begreifbar zu machen.

Das Universum ist voller dramatischer und katastrophaler Ereignisse: Sterne explodieren in einer Supernova, Schwarze Löcher und Galaxien kollidieren und verschmelzen und Planeten bilden sich und werden zerstört. Doch all dies läuft für Beobachter im Weltraum oder auf der Erde völlig lautlos ab, denn der Vakuum des Weltraums überträgt keinen Schall – auch wenn viele Science-Fiction-Filme uns dies glauben machen wollen.

Data Sonification übersetzt Strahlung in Klang

Um die enormen Energien solcher kosmischen Vorgänge besser erfahrbar zu machen, haben nun NASA-Forscher drei solcher Ereignisse vertont: In ihrem Data-Sonification-Projekt wandelten sie die Frequenzen der von Teleskopen eingefangenen Strahlung in hörbare Töne um. Verschiedene Strahlenbereiche werden dabei nicht nur durch unterschiedliche Tonhöhen charakterisiert, sondern auch durch verschiedene Instrumentengruppen.

Als Basis für diese „Sonification“ dienten drei Komposit-Aufnahmen im Röntgen-, Infrarot- und optischen Bereich. Die Röntgendaten stammen vom Chandra-Weltraumteleskop, die sichtbaren Komponenten vom Hubble-Teleskop und die Infrarotanteile vom Spitzer-Weltraumteleskop.

Dunkle Materie und verschmelzende Galaxienhaufen

Das erste Beispiel stammt aus dem rund 3,5 Milliarden Lichtjahre entfernten Bullet Cluster, einem Gebiet, in dem gerade zwei Galaxienhaufen miteinander verschmelzen. In ihm können Astronomen beobachten, wie sich die Dunkle Materie bei einem solchen Ereignis verhält. Röntgenstrahlung zeigt die Verteilung heißer Gase (rosa) und optische Aufnahmen die der stellaren Materie. Kombiniert mit dem Gravitationslinseneffekt der gesamten Masse im Cluster verrät dies, wo sich unsichtbare Dunkle Materie (blau) konzentrieren muss.

In der Vertonung bekommen die heißen, Röntgenstrahlen aussendenden Gase die höchsten Frequenzen, sie klingen daher wie ein Rauschen. Die Sterne und Galaxien liegen im mittleren Tonbereich und bilden einen durchgehenden Tonteppich. Der Dunklen Materie gaben die NASA-Forscher besonders niedrige Frequenzen, sie sind zu hören, wenn der Zeiger über die blauen Bereiche im Bild wandert.

Krebsnebel im Orchestersound

Das zweite Beispiel ist der berühmte Krebsnebel – der Überrest einer Supernova im Jahr 1054. Bei dieser explodierte ein massereicher Stern und interließ eine Wolke leuchtender Gase, die von der intensiven Strahlung und den starken Magnetfeldern eines Neutronensterns aufgeheizt wird.

Um dieses Gebilde in Schal zu übersetzen, ordneten die NASA-Forscher den Strahlenfrequenzen verschiedene Instrumentengruppen zu: die Röntgenstrahlung (blau/weiß) wird von Blechbläsern übernommen, die optischen Daten (violett) sind als Streichinstrumente zu hören und die Infrarotdaten (rosa) werden von Holzblasinstrumenten gespielt. Je intensiver die jeweilige Strahlung ist, desto lauter ist die Musik.

Töne von einem frischen Supernova-Relikt

Das dritte Beispiel ist der frische Überrest einer Supernova in unserer Nachbargalaxie, der Großen Magellanschen Wolke. Im Februar 1987 detektierten Astronomen das helle Licht dieser Sternexplosion, bei der ein Ring zuvor ausgeschleuderter Gase und ein Neutronenstern zurückblieben. Letzterer ist der jüngste bekannte Neutronenstern überhaupt.

Für die Vertonung haben die NASA-Forscher einen Zeitraffer von Aufnahmen des Chandra-Röntgenteleskops und des Hubble-Teleskops von 1999 bis 2013 erstellt. Sie zeigen, wie der dichte Gasring aufleuchtete, als die Schockwelle der Supernova ihn erreichte und passierte. Dies ist in der Vertonung als höhere und lautere Töne zu hören.

Quelle: NASA