Lo spazio tra le stelle e tra le galassie è sostanzialmente vuoto. Quindi nel cosmo non ci sono rumori, perché non c'è un mezzo che possa trasmettere le onde sonore. Ma dagli oggetti celesti arrivano onde elettromagnetiche e altre informazioni, che vengono visualizzate con metodi diversi: spesso immagini (che però sono statiche) oppure tabelle e grafici, il più delle volte incomprensibili a chi non sia del mestiere. Ecco allora che entra in gioco la sonificazione: in pratica, la traduzione di un certo insieme di dati in suoni, che siano percepibili dall'orecchio umano.
SUONI QUOTIDIANI E ASTRONOMICI. «In fondo è qualcosa che usiamo spesso anche nella nostra vita di tutti i giorni», spiega Sandro Bardelli, astronomo all'Istituto Nazionale di Astrofisica-Osservatorio astronomico di Bologna. «Pensiamo per esempio al suono che emette il nostro smartphone quando arriva un messaggio, a un apparecchio medico che emette un segnale se c'è un parametro fuori posto, oppure ai vari avvisi acustici che utilizzano i piloti di linea».
Uno dei settori della scienza in cui questa tecnica è più usata è l'astronomia. «Quando nel nostro mestiere disegniamo un grafico, confrontiamo una certa quantità fisica con un'altra: per esempio, lo spazio percorso in funzione del tempo. Possiamo fare anche un grafico a tre assi, per confrontare tre quantità insieme, ma già così viene complicato. Se ci sono ancora più variabili, e sono associate a tanti oggetti, è impossibile rappresentarle. La sonificazione allora è utile perché consente di mettere
insieme tanti parametri diversi per moltissimi oggetti». Pensando alla musica, un conto è ascoltare un trio jazz, di cui si riescono a distinguere con chiarezza i singoli strumenti, un conto è valutare nell'insieme un'orchestra con cento elementi.
DALLE NEBULOSE ALLE GALASSIE. In astronomia esistono moltissimi esempi di sonificazioni. Uno dei pionieri moderni di questa tecnica è il Chandra X-ray Observatory della Nasa. Dal 1999, questo telescopio spaziale osserva l'universo in raggi X, svelando i fenomeni più violenti e caldi del cosmo: stelle che esplodono, buchi neri supermassicci che divorano materia e ammassi di galassie avvolti in gas a milioni di gradi.. Anche la nostra stella, il Sole, ha una sua "voce", e la sonda Solar Orbiter dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) ci ha permesso di ascoltarla. Il video qui sotto combina i dati raccolti negli ultimi 3 anni da due diversi strumenti. Le immagini della corona solare (l'atmosfera più esterna del Sole), di colore giallo, sono state catturate dallo strumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI). A queste immagini sono sovrapposti dei cerchi blu, che indicano la posizione e la forza dei brillamenti solari, come registrato dallo spettrometro a raggi X STIX. La dimensione di ogni cerchio è proporzionale all'intensità del brillamento.
L'audio che accompagna le immagini è una sonificazione basata su due parametri. Il ronzio di fondo costante rappresenta la distanza della sonda dal Sole: dato che Solar Orbiter segue un'orbita ellittica, il ronzio si fa più forte quando la sonda è più vicina al Sole e più silenzioso quando si allontana. I brillamenti, invece, sono rappresentati da suoni metallici simili a dei "clink". L'acutezza di questi suoni corrisponde all'energia del brillamento: più un brillamento è potente, più il suono è acuto e definito.. Anche il nuovo telescopio spaziale Webb si è lanciato nelle sonificazioni, con una serie di audio di nebulose e galassie. Nel video qui sotto, per esempio, la sonificazione riguarda due diverse immagini della Nebulosa Anello del Sud (NGC 3132): una nel vicino infrarosso (a sinistra nel video) e una nel medio infrarosso (a destra). Al centro di questa nebulosa planetaria, due stelle orbitano l'una attorno all'altra: una stella è più debole ed è alla fine della sua vita: per migliaia di anni ha espulso gli strati di gas e polvere che oggi formano la nebulosa; l'altra stella, più grande e luminosa, ha "rimescolato" e modellato queste espulsioni con la sua forza di gravità. Grazie a questa traduzione musicale è possibile "ascoltare" e distinguere chiaramente le due stelle e i gusci di materiale che le circondano, percependo come appaiono diversi nei due tipi di luce infrarossa.. Sempre la Nasa ha sonificato le onde radio emesse da Saturno e raccolte dalla sonda Cassini durante la sua missione. Queste emissioni sono strettamente collegate alle spettacolari aurore che si formano vicino ai poli del pianeta, un fenomeno molto simile alle aurore boreali e australi che ammiriamo sulla Terra.. Il progetto SoniCosmos. Sandro Bardelli si è dedicato a sonificare il cosmo grazie a un lavoro iniziato tra il 2003 e il 2005, che prevedeva l'osservazione di galassie situate nella costellazione australe del Sestante. «Con il Very Large Telescope, in Cile, avevo partecipato a una serie di misure di distanza di galassie, circa 70.000, per stabilire come variasse al loro interno il tasso di formazione stellare. Infatti, più osservi lontano più vai indietro nel tempo, e vedi quindi come cambia la formazione stellare in diverse epoche del passato. Per la sonificazione, delle 70.000 galassie osservate ne abbiamo selezionate circa 8.000, in modo che fossero omogenee come luminosità assoluta, cioè come luce emessa. Poi, per ciascuna di esse, abbiamo associato l'altezza del suono alla massa, l'intensità alla luminosità, la durata e il timbro al tasso di formazione stellare e con lo stereo, il dolby surround, abbiamo dato l'idea delle coordinate, cioè della posizione delle galassie nel cielo. A quel punto siamo andati indietro nel tempo. Ogni secondo sono 4,5 milioni di anni, fino ad arrivare al limite dei nostri dati, che è a 7,5 miliardi di anni fa: passiamo dall'oggi a un'epoca in cui la formazione stellare era molto più elevata. A noi ricercatori, ascoltare questi suoni fa capire subito qual è il parametro che varia di più, che ha più picchi ecc.».
La sonificazione, creata da Sandro Bardelli, Giorgio Presti, del dipartimento di informatica musicale dell'Università Statale di Milano, e dai sound artist Claudia Ferretti e Maurizio Rinaldi è però diventata molto di più: è uscita dai laboratori e si è trasformata in uno spettacolo che unisce la scienza e l'arte chiamato SoniCosmos. Con la collaborazione di Stefano Mazzanti, light designer, è ora anche un' installazione artistica presentata a vari festival di arti performative.. AIUTO ALLE PERSONE IN DIFFICOLTÀ. Che la sonificazione sia comunque più di un gioco intellettuale o artistico, lo dimostra un documento del 2023 dell'Unoosa (l'Ufficio delle Nazioni Unite per gli affari dello spazio extraatmosferico) dove si sottolinea come essa sia uno strumento efficace per la ricerca, la divulgazione scientifica e l'inclusività. «La sonificazione dei dati a noi ricercatori serve per avere un'impressione immediata dell'insieme dei dati, perché possiamo ascoltare contemporaneamente, per esempio, tutte le galassie del nostro campione con le loro singole caratteristiche », spiega Bardelli. «Ma è anche un formidabile strumento di inclusività, per le persone ipovedenti o non vedenti. Se uno di loro vuole leggere un articolo di giornale può infatti usare qualche software che traduca le parole scritte in parole udibili. Ma un grafico o una figura come posso raccontarglieli? La sonificazione me lo permette».
DALLA GEOLOGIA ALL'AMBIENTE. Questa metodologia di trattare i dati si adatta molto bene anche ad altre discipline scientifiche. Per esempio, gli eventi sismici prodotti dalle eruzioni del vulcano Kilauea, alle Hawaii, sono stati sonificati da Leif Karlstrom (Università dell'Oregon a Eugene) e colleghi per dieci anni, fino ad arrivare al collasso del cratere verificatosi nel 2018. . I terremoti avvenuti in Islanda dal 2013 al 2023 hanno trovato la loro esemplificazione sonora grazie a Cyril Kaplan e Vlastimil Koudelka, due psicologi, rispettivamente dell'Università Karlova e dell'Istituto di salute mentale della Repubblica Ceca, che hanno sottolineato come la sonificazione, accompagnata da un video, fornisca un'esperienza multisensoriale forte e ci consenta di "percepire" i dati in modo più profondo.
. E ancora, se l'aumento della CO2 nell'atmosfera per molti è un concetto astratto, sentire con le proprie orecchie come sia variato questo parametro e, in parallelo, come si sia alzata la temperatura media del Pianeta fa davvero paura. Il cambiamento climatico degli ultimi cinquant'anni è, letteralmente, assordante.. «Questo modo di fruire i dati scientifici», rimarca Sandro Bardelli, «ha un impatto forte, molto emozionale sul grande pubblico. Quando parlo di riscaldamento globale alcuni mi guardano con sufficienza. Ma quando faccio ascoltare loro i dati sonificati ne sono terrorizzati, perché capiscono quanto questo cambiamento, da qualche decennio, sia velocissimo».
Con tutte le proprie potenzialità, la sonificazione, quando viene presentata a un pubblico generale, necessita di una spiegazione. «La prima cosa da chiarire», specifica Bardelli, «è che la gente pensa di sentire il suono, per esempio, delle galassie. Non è così. Noi raccogliamo diversi tipi di dati e li trasformiamo in suoni: l'universo, o la natura, ci danno le informazioni e noi costruiamo lo strumento per farle sentire. E la scelta dei suoni e dei timbri che usiamo è... arbitraria. La seconda cosa è che se ho un dato che aumenta in modo continuo devo usare un suono che aumenta allo stesso modo. Quindi non posso usare una scala musicale. È per questo che non si parla di musica, ma di suono». Il suono dell'universo..
