Ésta es la música de dos estrellas girando y suena a blues

Hace algunos meses contamos aquí mismo la historia de la doctora Wanda Díaz Merced. Una astrofísica ciega que consiguió crear un mundo de sonidos para estudiar el universo. Normalmente esa es la historia que se cuenta, la de una científica con retinopatía diabética que, a mitad de su formación, se encontró apartada de todo. La pérdida de visión le hacía imposible leer los gráficos y las tablas en que los ordenadores transformaban la información captada por los telescopios.

La solución que encontró Wanda fue la sonificación, que tan solo significa transformar información en sonido. Un concepto que proviene de 1908 como tarde, cuando se diseñó el primer contador Geiger capaz de transformar el choque de partículas radiactivas en chasquidos. Todos hemos asumido lo que significan los sonidos de estos contadores de radiación tan cinematográficos y el proceso por el que Wanda convierte la información de los telescopios en sonidos no es demasiado diferente. Sin embargo, hay una parte de la historia que se cuenta menos y es que, una vez sonificado, ese sonido es la base perfecta para desentrañar la música del cosmos.

Un baile sin música

Cuando todo esto sucedió, entre 2011 y 2013, Wanda estaba estudiando un sistema binario llamado EX Hydrae. Un sistema binario no es más que dos estrellas unidas gravitatoriamente, dando vueltas una a la otra. En este caso, la más pequeña de las dos, una enana blanca, roba materia a la grande, atrayendo sus capas más externas y precipitándolas sobre su superficie. La materia de la grande se arremolina formando un disco en torno a la enana blanca, cayendo en espiral poco a poco, no obstante, su suave caída se ve acelerada por algo diferente.

A partir de cierta distancia a su superficie, el campo magnético de la propia estrella hace caer a plomo sobre ella las partículas del disco, formando algo parecido a una rosquilla. Esto se debe a que la estrella es de tipo polar intermedio, lo cual implica que su campo magnético es suficientemente intenso como para perturbar el disco de acreción, pero no tanto como para eliminarlo por completo. Es un baile bellísimo, pero en completo y absoluto silencio.

Pues bien, en esta transferencia de materia de una estrella a otra se emite radiación electromagnética, en otras palabras: luz. Es más, dado que la transferencia de energía va cambiando con el tiempo, la luz de la estrella también cambia. Esto es lo que se llama una estrella variable, en concreto una variable cataclísmica, porque sus cambios no son regulares, sino en cierto modo, impredecibles y abruptos. Concretamente, lo que a nosotros nos incumbe es una parte de su luz: los rayos X. Radiación: invisible para nuestros ojos, pero que tras viajar a través de 65 parsecs de vacío espacial durante algo más de 200 años, son interceptados por observatorios de rayos X como el Chandra.

Por lo general, esta información en la que el observatorio transforma los rayos X consiste en frecuencias, amplitudes de onda, y otra serie de valores numéricos abstractos. Por sencillez nosotros le damos forma de gráficas, imágenes y reconstrucciones artísticas. Le ponemos colores e incluso un poquito de fantasía mientras no perturbe la información. Sin embargo, ya estamos traduciendo. No captamos directamente esas imágenes, sino que las hacemos a partir de matemáticas. Como si las matemáticas fueran una piedra de Rosetta, podemos tender entonces un puente entre esas imágenes astronómicas a las que tan acostumbrados estamos y una representación completamente auditiva, al alcance de Wanda. A fin de cuentas, una onda es una onda, y sea luminosa o sonora comparten las principales propiedades.

La banda sonora de EX Hydrae

Pues bien, mientras Wanda estaba estudiando este sistema binario tan peculiar, las gráficas y sus sonificaciones cayeron en manos de Gerhard Sonnert (y puedes escucharlo AQUÍ). Wanda le había pedido ayuda con un punto concreto, pero él, que llevaba años tocando el bajo, era la persona indicada para encontrar lo que nadie le había pedido. Allí, oculto a simple vista, estaba uno de los ritmos más reconocibles de la música: el clave. Se trata de un ritmo presente en buena parte de la música afrocaribeña y no es solo que se pareciera, es que EX Hydrae bailaba con enorme precisión a ritmo de clave.

Por supuesto, no era tan regular y los tiempos distaban bastante de ser perfectos, pero era todo lo que Sonnert necesitaba para pedirle ayuda a su primo Volkmar Studtrucker. Aquellos sonidos espaciales tenían potencial, y Sonnert confiaba que Studtrucker, como compositor que era, supiera apreciarlo, así que le pidió que compusiera algo. Para la sorpresa incluso del mismo Studtrucker, no solo compuso una pieza, sino nueve diferentes. Sus partituras iban desde el blues hasta el jazz pasando por la fuga. Pero ¿cómo lo había hecho? ¿Había respetado lo suficiente la ciencia o era tan solo una inspiración cogida con pinzas?

La idea de Studtrucker era transformar los sonidos tan poco como fuera posible. Lo justo para que nuestro cerebro lo reconociera inmediatamente como música y no como ruido. Para ello siguió los pasos de los maestros compositores de música aleatoria, un estilo que llevaba haciendo sus pinitos desde mediados del siglo XX. Para engañar a nuestro cerebro no hace falta demasiado, pero desgranémoslo todo. Por un lado, está el ritmo, en este caso la clave viene dada, por lo que ajustándola un poco y variándola ligeramente para cuadrarla con cada uno de los nueve estilos musicales sería suficiente. Junto con el ritmo, otro de los puntos fundamentales era conseguir una melodía.

La melodía es, dicho mal y pronto, aquella sucesión de notas que se pega en tu memoria y que tarareas sin darte cuenta, es, normalmente, lo más reconocible de la música. En este caso, la melodía también tenía que ser fácil de seguir y de predecir. Si conseguían que el cerebro pudiera anticiparse a ella habrían hecho mucho para conseguir musicalizar a EX Hydrae. Para no alterar la información original demasiado, lo que Studtrucker decidió hacer fue tomar tan solo un fragmento de todo el archivo de audio y repetirlo cíclicamente. Evidentemente tomó la parte más atractiva, pero la clave de este punto fue la repetición. El resultado (que puedes escuchar AQUÍ) ya era mucho más parecido a lo que entendemos por música, pero no era perfecto, hacía falta un último empujón.

Cada instrumento musical tiene su propia firma, podemos distinguir una trompeta de una flauta incluso cuando tocan la misma melodía. El motivo es que ninguna de las dos da notas puras y perfectas. En ambas, cuando tocan un re, por ejemplo, suenan muchas notas distintas solapadas, de las cuales la imperante es un re, que es lo que se conoce como «tono fundamental». Las notas que acompañan a este tono fundamental son sus armónicos, otros tonos cuya frecuencia es un múltiplo del tono fundamental. Por ejemplo, con el doble, el triple o cuatro veces menos de frecuencia. Así pues, cambiando un poco los armónicos, podemos darle a EX Hydrae el timbre de un violín, una marimba o un clásico piano. Algo menos electrónico que nuestro cerebro está más preparado para interpretar como música.

El último paso fue el menos mecánico, el más creativo, aunque todavía respetuoso con los datos de la binaria. Había que crear una harmonía, un acompañamiento para la melodía. Acordes y notas que, sonando juntas de forma agradable, dieran complejidad y matices a la obra. Aplicando estos dos cambios al timbre y a la harmonía fue como, finalmente, Studtrucker consiguió lo que estaba buscando (y puedes escucharlo AQUÍ). Un blues que cualquiera reconocería como tal, pero que, en realidad, no dejaba de ser el sonido de los astros.

Ese piano melancólico es música y ciencia. Cuenta la historia de una pequeña estrella que, a 200 años luz de nosotros, vampiriza a una gigante bola de fuego. Una variable catastrófica rodeada por un halo de materia radiografiado por su propia luz.

Porque, qué mejores palabras para derrumbar muros entre ciencia y arte que las que pronunció en 1967 el filósofo de la tecnología Don Ihde.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Es cierto que el blues de Studtrucker sobre EX Hydrae ha sido modificado y no representa con total fidelidad la información captada de la estrella. De hecho, incluso aunque las imágenes de nebulosas y planetas también sean adaptadas digitalmente, esto busca representar más información con mayor claridad, no necesariamente hacerlo más atractivo. En cualquier caso, se trata de un ejercicio importante que nos hace reflexionar no solo sobre el universo, sino sobre la naturaleza de la información como algo abstracto.

REFERENCIAS (MLA):

• “X-Ray Hydra - Volkmar Studtrucker”. Volkmar-Studtrucker.De, 2020, https://www.volkmar-studtrucker.de/en/newsreader-aktuelles-eng/items/x-ray-hydra-eng.html.
• Beuermann, K. et al. "A Precise HST Parallax Of The Cataclysmic Variable EX Hydrae, Its System Parameters, And Accretion Rate". Astronomy & Astrophysics, vol 412, no. 3, 2003, pp. 821-827. EDP Sciences, doi:10.1051/0004-6361:20031498. Accessed 29 July 2020.
• Carroll, Bradley W, and Dale A Ostlie. An Introduction To Modern Astrophysics. Pearson/Addison Wesley, 2009.