En ny musikalisk komposition som uttrycker rörelsen av gaser genom galaxen som musikaliska toner, "Milky Way Blues" av astronomen Mark Heyer, en forskningsprofessor vid University of Massachusetts Amherst, kommer att visas på webbplatsen under de kommande 30 dagarna, Månadens astronomiljud.

För kompositionen, Heyer utvecklade en algoritm som omvandlar astronomiska data om galaktiska gaser till musiknoter. "Detta musikaliska uttryck låter dig 'höra' rörelserna i vår Vintergatans galax, " säger han. "Anteckningarna återspeglar i första hand hastigheterna hos gasen som roterar runt mitten av vår galax."

I galaxer, utrymmet mellan stjärnor är fyllt med gas som kommer i tre faser:atomär, molekylär och joniserad, han förklarar. Genom att tilldela olika toner och längd på toner till de observerade spektra för varje gasfas, astronomen kan uttrycka en avgörande egenskap hos galaxen som saknas i astronomiska bilder – rörelse.

Han påpekar, "Astronomer gör fantastiska bilder, men de är en ögonblicksbild i tiden och därför statiska. Faktiskt, stjärnor och interstellär gas rör sig hela tiden genom galaxen men denna rörelse förmedlas inte i dessa bilder. Vintergatans galax och universum är mycket dynamiska, och att sätta den rörelsen till musik är ett sätt att uttrycka den handlingen." Han valde att komponera detta stycke med en pentatonisk skala - med fem toner i oktaven istället för sju - och i en moll, för "när jag hörde bastonerna lät det jazzigt och blått, " han säger.

Han lägger till, "Jag har varit trogen mot uppgifterna, Jag har inte masserat det för att det ska låta trevligt, men genom att förvandla det vi faktiskt observerar med ett radioteleskop till en musikskala ger det oss välbekanta toner som låter förvånansvärt som musik som vi är bekanta med." Hans två minuter långa komposition och video nu online tog flera månader att komponera.

"Jag älskar musik, " säger forskaren, "Så jag gör det här för skojs skull. Jag har haft den här idén i 25 år, men jag spelade aldrig på det eftersom jag skulle ha behövt anställa en orkester för att höra hur det lät." För flera år sedan, hans bror, en amatörmusiker, berättade för Heyer om kompositionsprogramvara som kunde skapa ett musikaliskt partitur från information skapad av hans algoritm. Astronomen tilldelade instrument till de olika delarna och kan spela upp det, låter honom experimentera med olika sätt att omvandla data.

Heyer använder datamängder som skapats under de senaste 20 åren av radioteleskopundersökningar av galaxen. Hans forskningsområde är studiet av molekylär gas i galaxer. Han tilldelar tonhöjd, spelets längd som kvarts- och åttondelsnoter, baserat på gasens hastighet och uppmätt intensitet. Två av de fyra instrument som hörs i "Milky Way Blues" är baserade på molekylär gas – träklossar och piano. Han tilldelade en saxofon att spela den joniserade gasdelen och den akustiska basen för att spela atomgasdelen.

För att lägga till ett visuellt element till verket, Heyer arbetade med en annan astronom, Greg Salvesen från University of California, Santa Barbara. Heyer säger, "Jag kan inte ge honom tillräckligt med beröm; vid ett tillfälle fastnade jag när jag utvecklade en användbar visualisering för att komplettera musiken och han skapade en mer informativ och intressant animation." Greg Brooks, en amatörmusiker i Amherst hjälpte också till i de tidiga stadierna, han lägger till.

Heyer förklarar att varje ton och cirkel i videon representerar gasrörelser i Vintergatan. Blå färg och höga toner är för gas som kommer mot jorden och röd färg och låga toner för gas som rör sig bort. Instrumenten visas som olikfärgade kanter på cirklarna.

Heyer påpekar, "Varje observation representeras av en linje som visar vart teleskopet pekade och positionerna för cirklarna längs en linje visar placeringen av gasen i galaxen som är ansvarig för de spelade tonerna." Intensiteten av emissionen från gasen hörs som längre toner och som större cirklar. Med varje ny åtgärd, linjerna svänger runt till nya positioner. "Få alltid att falla på plats, variationen av musikaliska tonhöjder som hörs i 'Milky Way Blues' skildrar gasens rörelse när den kretsar runt mitten av vår galax, " han lägger till.

Han noterar, "Jag är verkligen inte den första astronomen som leker med tanken att musik kan hittas i universums element. Johannes Kepler skrev för 400 år sedan "Harmonies of the World" som beskrev planeternas elliptiska banor runt solen och tilldelade musikaliska toner baserade på omloppshastigheter. På senare tid, flera grupper har skapat sonifieringar av vetenskapliga data. Greg Salvesens hemsida, Månadens astronomiljud, erbjuder en plattform för sådana musikaliska insatser."

"Du kan bara njuta av mina kompositioner för musiken, men om du vill följa astronomi, som är där för dig att lära dig om, för, " tillägger han. "Det är bara ett coolt och annorlunda sätt att uppskatta de två tillsammans."