通過將望遠鏡的數(shù)據與超級計算機模擬和虛擬現(xiàn)實(VR)結合起來,新的可視化效果使您可以體驗銀河系中心超大質量黑洞周圍500年的宇宙演化。
這種被稱為“銀河中心VR”的可視化是天體物理學家最新系列的影像,它基于NASA錢德拉X射線天文臺和其他望遠鏡的數(shù)據。這套新裝置的特色是他們的NASA 超級計算機對向銀河系的400萬太陽能質量黑洞射手座A *(Sgr A *)進料的模擬??梢暬炎鳛樘剿鬟@些模擬的一種新穎方法被加載到VR環(huán)境中,并且可以在Steam和Viveport VR商店免費獲得。
研究人員對來自25個非常明亮且巨大的物體(稱為Wolf-Rayet恒星)的風進行了建模,這些恒星在繞著Sgr A *的軌道上滲透到銀河系的中心幾個光年。沃爾夫·雷耶特星產生的光線如此之多,以至于它們從外層吹到太空中以產生超音速風。觀察其中的某些物質是否被黑洞的重力所捕獲,并朝黑洞墜落。
當來自Wolf-Rayet恒星的風碰撞時,這種材料被震動(類似于音爆)加熱到數(shù)百萬度,并產生大量的X射線。銀河系的中心距離Chandra太遠,無法檢測到這些碰撞的個別例子,但是Chandra清晰的X射線視力可以檢測到這種熱氣體的整體X射線輝光。
在可視化中,不同的顏色代表各種對象和現(xiàn)象。白色閃爍的十字架是Wolf-Rayet恒星,其軌道為灰色(可以打開和關閉)。藍色和青色顯示由于Chandra觀察到的超音速風碰撞,模擬氣體從熱氣中發(fā)出的X射線輻射,而紅色和黃色則顯示了所有風材料,其中主要由較冷的氣體以及可見的紅外和其他望遠鏡所控制。紫色是紅色和藍色重疊的地方。
可視化涵蓋了整個模擬規(guī)模,以Sgr A *為中心,涵蓋了大約3個光年(約18萬億英里)。由于規(guī)模如此之大,天文學家將Sgr A *標志物提高了約10,000倍。如果沒有這種擴大,Sgr A *的實際大小將使其比單個像素小得多。
可視化還通過使用VR護目鏡(例如HTC Vive)提供3D透視圖。模擬的每個元素都被加載到VR環(huán)境中,從而創(chuàng)建基于數(shù)據的模擬。通過提供六自由度的VR體驗,用戶可以朝他們選擇的任何方向看和移動。用戶還可以以不同的速度進行模擬,并在查看全部25個風或僅查看一個風之間進行選擇,以觀察各個元素在此環(huán)境中如何相互影響。
智利天主教大學(PUC)的克里斯托弗·羅素(Christopher Russell)博士現(xiàn)任美國天主教大學和美國宇航局戈達德太空飛行中心的代表,他和他在第236屆太空科學研究院VR實驗室的同事介紹了這種VR體驗實際上是首次舉行的美國天文學會會議。其他團隊成員包括Baltasar Luco(PUC),Jorge Cuadra教授(PUC和AdolfoIbáñez大學)和MiguelSepúlveda(智利大學)。他們對這種VR體驗的模擬是在位于NASA Ames研究中心的NASA高端計算(HEC)超級計算機上運行的。