Once there was a star. Like everything else, she was born; grew to be around 30 times the mass of our sun and lived for a very long time. Exactly how long, people cannot really tell. Just like everything in life, she reached the end of her regular star days when her heart, the core of her life, exhausted its fuel. But that was no end.
Była sobie gwiazda. Jak wszystko inne, urodziła się, urosła do masy 30-krotnie większej od masy Słońca i żyła bardzo długo. Jak długo dokładnie, nie potrafimy powiedzieć. Jak wszystko w życiu, jej gwiezdny czas zakończył się, kiedy jej sercu, trzonowi życia, skończyło się paliwo. Ale to nie był koniec.
She transformed into a supernova, and in the process releasing a tremendous amount of energy, outshining the rest of the galaxy and emitting, in one second, the same amount of energy our sun will release in 10 days. And she evolved into another role in our galaxy.
Zamieniła się w supernową, w procesie tym uwalniając niesamowitą ilość energii, świecąc mocniej, niż reszta galaktyki i emitując w ciągu jednej sekundy tyle samo energii, co nasze Słońce przez 10 dni. Ewoluowała do innej roli w naszej galaktyce.
Supernova explosions are very extreme. But the ones that emit gamma rays are even more extreme. In the process of becoming a supernova, the interior of the star collapses under its own weight and it starts rotating ever faster, like an ice skater when pulling their arms in close to their body. In that way, it starts rotating very fast and it increases, powerfully, its magnetic field. The matter around the star is dragged around, and some energy from that rotation is transferred to that matter and the magnetic field is increased even further. In that way, our star had extra energy to outshine the rest of the galaxy in brightness and gamma ray emission.
Wybuchy supernowych są ekstremalne. Ale te, które emitują promienie gamma są jeszcze bardziej ekstremalne. W procesie przemiany w supernową gwiazda zapada się pod własnym ciężarem i zaczyna obracać się coraz szybciej, jak łyżwiarz przyciągający ręce do ciała. Przez szybkie obroty potężnie zwiększa swoje pole magnetyczne. Materia dookoła gwiazdy zostaje pociągnięta za nią i część energii z tego obrotu przechodzi na tę materię, co jeszcze bardziej zwiększa pole magnetyczne. Dzięki temu nasza gwiazda ma energię, by świecić mocniej, niż reszta galaktyki, oraz emitować więcej promieni gamma.
My star, the one in my story, became what is known as a magnetar. And just for your information, the magnetic field of a magnetar is 1,000 trillion times the magnetic field of Earth. The most energetic events ever measured by astronomers carry the name gamma-ray bursts because we observe them as bursts most or explosions, most strongly measured as gamma-ray light. Our star, like the one in our story that became a magnetar, is detected as a gamma-ray burst during the most energetic portion of the explosion. Yet, even though gamma-ray bursts are the strongest events ever measured by astronomers, we cannot see them with our naked eye. We depend, we rely on other methods in order to study this gamma-ray light. We cannot see them with our naked eye. We can only see an itty bitty, tiny portion of the electromagnetic spectrum that we call visible light. And beyond that, we rely on other methods.
Gwiazda z mojej opowieści stała się znana jako magnetar. Ciekawostka: pole magnetyczne magnetara jest biliard razy większe od pola magnetycznego Ziemi. Najbardziej energetyczne wydarzenia w kosmosie to rozbłyski gamma, nazywane tak, bo widać je jako rozbłyski lub eksplozje mierzone tak jak promienie gamma. Nasza gwiazda, tak jak ta z opowieści, która zamieniła się w magnetar, jest wykryta jako rozbłysk gamma podczas najbardziej energetycznej części eksplozji. Ale choć rozbłyski gamma są najpotężniejszymi wydarzeniami zmierzonymi przez astronomów, nie są widoczne gołym okiem. Polegamy na innych metodach przy badaniu promieni gamma. Oko ludzkie ich nie wychwytuje. Widzimy tylko malutki fragment spektrum elektromagnetycznego zwany światłem widzialnym. Poza nim polegamy na innych metodach.
Yet as astronomers, we study a wider range of light and we depend on other methods to do that. On the screen, it may look like this. You're seeing a plot. That is a light curve. It's a plot of intensity of light over time. It is a gamma-ray light curve. Sighted astronomers depend on this kind of plot in order to interpret how this light intensity changes over time. On the left, you will be seeing the light intensity without a burst, and on the right, you will be seeing the light intensity with the burst.
Ale jako astronomowie badamy szerszy zakres światła i polegamy na innych metodach. Na ekranie może to wyglądać tak. Widzicie wykres. Oto krzywa światła. To wykres zmian intensywności światła w miarę upływu czasu. To krzywa promieni gamma. Widzący astronomowie używają takich wykresów do interpretacji zmian intensywności światła w czasie. Po lewej widać intensywność światła bez rozbłysku, po prawej zaś z rozbłyskiem.
Early during my career, I could also see this kind of plot. But then, I lost my sight. I completely lost my sight because of extended illness, and with it, I lost the opportunity to see this plot and the opportunity to do my physics. It was a very strong transition for me in many ways. And professionally, it left me without a way to do my science. I longed to access and scrutinize this energetic light and figure out the astrophysical cause. I wanted to experience the spacious wonder, the excitement, the joy produced by the detection of such a titanic celestial event.
U początków swej kariery też umiałam zobaczyć taki wykres. Ale potem straciłam wzrok. Straciłam kompletnie wzrok na skutek długiej choroby, a wraz z nim straciłam możliwość zobaczenia tego wykresu oraz możliwość prowadzenia badań. To była dla mnie wielka zmiana na wielu polach. Pozbawiła mnie możliwości pracy naukowej. Chciałam badać to energetyczne światło i odkryć jego astrofizyczną przyczynę. Chciałam doświadczyć tego zdumienia, podekscytowania, tej radości spowodowanej odkryciem tak kolosalnego wydarzenia w kosmosie.
I thought long and hard about it, when I suddenly realized that all a light curve is, is a table of numbers converted into a visual plot. So along with my collaborators, we worked really hard and we translated the numbers into sound. I achieved access to the data, and today I'm able to do physics at the level of the best astronomer, using sound. And what people have been able to do, mainly visually, for hundreds of years, now I do it using sound.
Długo nad tym rozmyślałam, aż w końcu mnie olśniło, że przecież krzywa światła to tabela liczb zobrazowanych jako wykres. Razem ze współpracownikami wzięliśmy się więc do pracy i przetłumaczyliśmy te liczby na dźwięki. Uzyskałam dostęp do danych i dziś mogę pracować na poziomie najlepszego astronoma, wykorzystując dźwięk. A to, co ludzie potrafili robić, głównie wizualnie, przez setki lat, ja robię za pomocą dźwięku.
(Applause) Listening to this gamma-ray burst that you're seeing on the -- (Applause continues)
(Brawa) Słuchając tych rozbłysków gamma, które widać... (Brawa trwają)
Thank you.
Dziękuję.
Listening to this burst that you're seeing on the screen brought something to the ear beyond the obvious burst. Now I'm going to play the burst for you. It's not music, it's sound.
Słuchając rozbłysku, który widać na ekranie, usłyszałam coś więcej, niż sam rozbłysk. Teraz puszczę wam nagranie rozbłysku. To nie muzyka, to dźwięk.
(Digital beeping sounds)
(Cyfrowe dźwięki)
This is scientific data converted into sound, and it's mapped in pitch. The process is called sonification.
To dane naukowe przekształcone w dźwięki. Są uporządkowane w tony. Ten proces nazywa się sonifikacją.
So listening to this brought something to the ear besides the obvious burst. When I examine the very strong low-frequency regions, or bass line -- I'm zooming into the bass line now. We noted resonances characteristic of electrically charged gasses like the solar wind. And I want you to hear what I heard. You will hear it as a very fast decrease in volume. And because you're sighted, I'm giving you a red line indicating what intensity of light is being converted into sound.
Podczas słuchania dźwięków odkryłam coś poza samym rozbłyskiem. Kiedy badam silne regiony niskiej częstotliwości lub linię basową... przybliżam teraz linię basową. Zanotowaliśmy rezonanse charakterystyczne dla gazów o elektrycznym ładunku, jak wiatr słoneczny. Chcę, żebyście usłyszeli to, co ja. Usłyszycie to jako bardzo szybki spadek głośności. Ponieważ macie wzrok, dodałam wam czerwoną linię wskazującą, jaka intensywność światła przekształcona jest w dźwięk.
(Digital hum and whistling sound)
(Cyfrowe brzęczenie i gwizdy)
The (Whistles) is frogs at home, don't pay attention to that.
Nie zwracajcie uwagi na (gwizd), to żaby w domu.
(Laughter)
(Śmiech)
(Digital hum and whistling sound)
(Cyfrowe brzęczenie i gwizdy)
I think you heard it, right?
Chyba usłyszeliście, prawda?
So what we found is that the bursts last long enough in order to support wave resonances, which are things caused by exchanges of energy between particles that may have been excited, that depend on the volume. You may remember that I said that the matter around the star is dragged around? It transmits power with frequency and field distribution determined by the dimensions. You may remember that we were talking about a super-massive star that became a very strong magnetic field magnetar. If this is the case, then outflows from the exploding star may be associated with this gamma-ray burst.
Odkryliśmy, że rozbłyski trwają na tyle długo, by występowały rezonanse falowe, powodowane wymianą energii między cząsteczkami, które mogły być w stanie wzbudzonym, i które są zależne od głośności. Pamiętacie, jak powiedziałam, że materia wokół gwiazdy zostaje pociągnięta za nią? Przekazuje ona moc z częstotliwością i rozkładem, o których decydują jej wymiary. Pamiętajcie, że mowa o gwieździe o ogromnej masie, która zamieniła się w magnetar o bardzo silnym polu magnetycznym. W tym wypadku siła oddziaływania wybuchającej gwiazdy może być powiązana z rozbłyskiem gamma.
What does that mean? That star formation may be a very important part of these supernova explosions. Listening to this very gamma-ray burst brought us to the notion that the use of sound as an adjunctive visual display may also support sighted astronomers in the search for more information in the data. Simultaneously, I worked on analyzing measurements from other telescopes, and my experiments demonstrated that when you use sound as an adjunctive visual display, astronomers can find more information in this now more accessible data set. This ability to transform data into sound gives astronomy a tremendous power of transformation. And the fact that a field that is so visual may be improved in order to include anyone with interest in understanding what lies in the heavens is a spirit-lifter.
Co to oznacza? Powstanie tej gwiazdy może być bardzo istotną częścią wybuchów supernowych. Dźwięk rozbłysków promieni gamma podsunął nam myśl, że wykorzystanie dźwięku jako elementu pomocniczego może również pozwolić widzącym astronomom odnaleźć więcej informacji w dostępnych danych. Jednocześnie pracowałam nad analizą pomiarów z innych teleskopów i moje eksperymenty potwierdziły, że dzięki użyciu dźwięku astronomowie pozyskują więcej informacji z bardziej przystępnego zbioru danych. Ta możliwość zamiany danych w dźwięki daje astronomii fantastyczną moc transformacji. A fakt, że tak wizualną dziedzinę można ulepszyć w sposób, który pozwoli każdemu zrozumieć zjawiska na nieboskłonie, podnosi na duchu.
When I lost my sight, I noticed that I didn't have access to the same amount and quality of information a sighted astronomer had. It was not until we innovated with the sonification process that I regained the hope to be a productive member of the field that I had worked so hard to be part of.
Kiedy straciłam wzrok, zauważyłam, że nie mam dostępu do tej samej ilości i jakości informacji, co widzący astronomowie. Dopiero dzięki nowatorskiej sonifikacji odzyskałam nadzieję na bycie produktywnym członkiem tej dziedziny, na co tak ciężko pracowałam.
Yet, information access is not the only area in astronomy where this is important. The situation is systemic and scientific fields are not keeping up. The body is something changeable -- anyone may develop a disability at any point. Let's think about, for example, scientists that are already at the top of their careers. What happens to them if they develop a disability? Will they feel excommunicated as I did? Information access empowers us to flourish. It gives us equal opportunities to display our talents and choose what we want to do with our lives, based on interest and not based on potential barriers. When we give people the opportunity to succeed without limits, that will lead to personal fulfillment and prospering life. And I think that the use of sound in astronomy is helping us to achieve that and to contribute to science.
Jest to ważne nie tylko w dostępie do informacji w astronomii. To sytuacja systemowa i dziedziny nauki nie nadążają. Ciało to coś, co się zmienia, każdego może dosięgnąć jakaś niepełnosprawność. Pomyślmy na przykład o naukowcach, którzy są u szczytu kariery. Co dzieje się z nimi, jeśli staną się niepełnosprawni? Czy poczują się ekskomunikowani, tak jak ja? Dostęp do informacji daje nam możliwości rozwoju. Oferuje nam równe szanse na to, by odkryć nasze talenty i zdecydować, co chcemy robić z życiem w oparciu o nasze zainteresowania, a nie potencjalne bariery. Kiedy dajemy ludziom możliwość odniesienia sukcesu bez limitów, prowadzi to do osobistego spełnienia i pomyślnego życia. Myślę, że użycie dźwięku w astronomii pomaga osiągnąć ten cel i wnosi wkład w naukę.
While other countries told me that the study of perception techniques in order to study astronomy data is not relevant to astronomy because there are no blind astronomers in the field, South Africa said, "We want people with disabilities to contribute to the field." Right now, I'm working at the South African Astronomical Observatory, at the Office of Astronomy for Development. There, we are working on sonification techniques and analysis methods to impact the students of the Athlone School for the Blind. These students will be learning radio astronomy, and they will be learning the sonification methods in order to study astronomical events like huge ejections of energy from the sun, known as coronal mass ejections. What we learn with these students -- these students have multiple disabilities and coping strategies that will be accommodated -- what we learn with these students will directly impact the way things are being done at the professional level. I humbly call this development. And this is happening right now.
Gdy w innych krajach słyszałam, że badania nad technikami percepcji w celu analizy danych astronomicznych nie mają odniesienia do astronomii, bo nie ma niewidomych astronomów, RPA powiedziała: "Chcemy, żeby niepełnosprawni wnosili wkład w naukę". Teraz pracuję w Obserwatorium Astronomicznym RPA w Departamencie Astronomii dla Rozwoju. Tam pracujemy nad technikami sonifikacji i metodami analizy, by wpłynąć na uczniów szkoły dla niewidomych Athlone. Uczniowie będą się uczyć radioastronomii oraz metod sonifikacji, by badać wydarzenia astronomiczne, jak wielkie erupcje energii ze Słońca, znane jako koronalne wyrzuty masy. Uczymy się z nimi... to uczniowie niepełnosprawni pod wieloma względami i używają wielu strategii przystosowawczych. To, czego się z nimi uczymy, bezpośrednio wpłynie na postępowanie w tym zawodzie. Skromnie nazywam to rozwojem. To dzieje się właśnie teraz.
I think that science is for everyone. It belongs to the people, and it has to be available to everyone, because we are all natural explorers. I think that if we limit people with disabilities from participating in science, we'll sever our links with history and with society. I dream of a level scientific playing field, where people encourage respect and respect each other, where people exchange strategies and discover together. If people with disabilities are allowed into the scientific field, an explosion, a huge titanic burst of knowledge will take place, I am sure.
Myślę, że nauka jest dla wszystkich. Należy do ludzi i powinna być dostępna dla wszystkich, bo wszyscy jesteśmy z natury odkrywcami. Uważam, że jeśli nie damy niepełnosprawnym dostępu do nauki, zerwiemy więzy łączące nas z historią i społeczeństwem. Marzę o równym dostępie do nauki, gdzie ludzie wzbudzają szacunek i szanują siebie nawzajem, gdzie wymieniają się strategiami i wspólnie odkrywają. Jeśli niepełnosprawni zostaną dopuszczeni do nauki, nastąpi wielki wybuch, ogromny rozbłysk wiedzy. Jestem pewna.
(Digital beeping sounds)
(Cyfrowe pikanie)
That is the titanic burst.
To jest fantastyczny wybuch.
Thank you.
Dziękuję.
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)