Дивовижна тривимірна подорож крізь стовпи творіння

НАСАНова 3D-візуалізація Стовпів Творіння поєднує дані з космічних телескопів Хаббла та Джеймса Вебба, щоб забезпечити захоплюючий досвід у цих знаменитих хмарах, що створюють зірки.

Приголомшлива нова візуалізація дозволяє глядачам досліджувати фундаментальні питання науки, випробувати, як робиться наука, і відкривати для себе всесвіт.

Команда з Навчального центру НАСА в Науковому інституті космічного телескопа в Балтіморі, штат Меріленд, створила приголомшливу 3D-візуалізацію високих «Стовпів Творіння» в туманності Орла, об’єднавши дані космічних телескопів НАСА «Хаббл» і «Джеймс Вебб». Це найповніший, детальний, багатохвильовий фільм на сьогоднішній день про ці зоряні хмари.

Зірка Стовпів Творіння в новій візуалізації від телескопів NASA Hubble і Webb

Він отримав велику популярність у 1995 році завдяки NASA Космічний телескоп ХабблСтовпи Творіння в центрі туманності Орла захопили уяву світу своєю вражаючою та величною красою.

Тепер NASA випустило нову тривимірну візуалізацію цих високих небесних структур, використовуючи дані космічних телескопів NASA Hubble і James Webb. Це найповніший і найдетальніший багатохвильовий фільм на сьогоднішній день про ці зоряні хмари.

Інсайти з різних довжин хвиль

«Пролітаючи крізь стовпи та між ними, глядачі бачать їхню тривимірну структуру та бачать, наскільки вони відрізняються у видимому світлі Хаббла та в інфрачервоному світлі», — пояснив провідний науковець із візуалізації Френк Саммерс з Наукового інституту космічного телескопа. (STScI) у Балтіморі, який очолював групу розробників фільмів NASA Світ навчання. «Контраст допомагає їм зрозуміти, чому існує більше ніж один космічний телескоп для спостереження за різними аспектами одного об’єкта».

Чотири стовпи творіння, що складаються переважно з холодного молекулярного водню та пилу, руйнуються сильними вітрами та сильним ультрафіолетовим випромінюванням від гарячих молодих зірок поблизу. Пальцеподібні структури, більші за Сонячну систему, виходять із верхівок колон. Усередині цих пальців можуть бути зародкові зірки. Найдовший стовп простягається на три світлові роки, тобто на три чверті відстані між нашим Сонцем і найближчою до нас зіркою.

Дані спостережень і наукова точність

Фільм переносить відвідувачів у тривимірні структури колон. Відео базується не на технічному поясненні, а на даних спостережень із наукової статті під керівництвом Анни Маклеод, доцента Даремського університету у Великобританії. Маклеод також був науковим консультантом у проекті фільму.

«Дані Вебба в поєднанні з даними Хаббла завжди думали про Стовпи творіння, — сказав керівник виробництва Грег Бекон з STScI дозволив нашій невеликій команді Talented взятися за завдання візуалізації цієї характерної структури».

Спостереження та розуміння кількох довжин хвиль

Ця нова технологія допомагає глядачам відчути, як два найпотужніші у світі космічні телескопи працюють разом, щоб створити більш складне та повне зображення шлейфів. Хаббл бачить об’єкти, що світяться у видимому світлі на тисячах градусів. Інфрачервоний зір Вебба, який чутливий до холодніших об’єктів із температурою всього в сотні градусів, проникає крізь каламутний пил, щоб побачити зірки, вбудовані в колони.

«Коли ми поєднуємо спостереження з космічних телескопів NASA на різних довжинах хвиль світла, ми розширюємо наше розуміння Всесвіту», — сказав Марк Клемпін, директор відділу астрофізики в штаб-квартирі NASA у Вашингтоні. «Регіон «Стовпи творіння» продовжує надавати нам нові знання, які покращують наше розуміння того, як утворюються зірки. Тепер, завдяки цій новій візуалізації, кожен може відчути цей багатий і захоплюючий ландшафт по-новому».

Впровадження дослідження космосу в державну освіту

Це відео створено Інститутом космічних наук NASA у співпраці з партнерами з Каліфорнійського технологічного інституту/Інституту океанічних досліджень, розроблено проектом NASA AstroViz і є частиною довшого відео з диктором (друге відео в цій статті), яке об’єднує Між прямим контактом із наукою та вченими під час астрофізичних місій NASA, одночасно піклуючись про потреби молоді, сімей та тих, хто навчається протягом усього життя. Це дозволяє глядачам досліджувати фундаментальні питання в науці, випробувати, як робиться наука, і відкривати для себе всесвіт.

Нові розробки та навчальні засоби

На зображенні видно кілька етапів утворення зірок. Коли глядачі наближаються до центральної колони, на її вершині вони бачать новонароджену протозірку, яка світиться яскраво-червоним в інфрачервоному світлі. У верхній частині лівого стовпця зображено діагональний струмінь матеріалу, викинутий із новонародженої зірки. Хоча струмінь є свідченням народження зірки, глядачі не можуть побачити саму зірку. Нарешті, на кінці одного з виступаючих «пальців» лівої колони є новенька зірка, що світиться.

На цьому зображенні зображено 3D-друковану модель знаменитих Стовпів Творіння в туманності Орла. Скульптурна 3D-модель комп’ютера, яка використовувалася для візуалізації Стовпів Творіння, була перетворена у формат файлу STL і розміщена на круглій основі для використання з 3D-принтерами. Авторство зображення: Лія Хостак (STScI), Ральф Кроуфорд (STScI), дослідник NASA

Розширення участі громадськості в астрономії

Додатковим продуктом цієї візуалізації є новий продукт Тривимірна модель стовпів творіння для друку. Базова модель чотирьох стовпів, яка використовується у візуалізації, була адаптована до формату файлу STL, тому глядачі можуть завантажити файл моделі та роздрукувати його на 3D-принтерах. Вивчення структури стовпів у такий тактильний та інтерактивний спосіб додає нові перспективи та розуміння загального досвіду.

Висновок: безперервна освіта та дослідження

Візуалізації та зв’язки між небулярною наукою та учнями можна глибше дослідити за допомогою інших продуктів, створених NASA’s Learning World, таких як Дисплейний простір, відеовиставка, яка зараз демонструється майже в 200 музеях і планетаріях США. Відвідувачі можуть вийти за межі відео та досліджувати зображення, зроблені космічними телескопами, використовуючи інтерактивні інструменти, які зараз доступні музеям і планетаріям.

Матеріали NASA Learning World базуються на роботі, підтриманій NASA під номером NNX16AC65A для Наукового інституту космічного телескопа у співпраці з Каліфорнійським технологічним інститутом/IPAC, Пасадена, Каліфорнія, та Центром астрофізики | Гарвард і Смітсонівський інститут, Кембридж, Массачусетс, і Лабораторія реактивного руху, Ла-Канада Флінтрідж, Каліфорнія.

Космічний телескоп Хаббл, запущений у 1990 році, є одним із найважливіших інструментів в історії астрономії. Обертаючись навколо Землі з висоти приблизно 547 кілометрів, Хаббл революціонізував наше розуміння Всесвіту завдяки чіткому, надзвичайно глибокому огляду космосу без перешкод земної атмосфери. Протягом десятиліть він надав безцінні дані та приголомшливі зображення, які привели до важливих відкриттів у різних областях астрофізики, включаючи швидкість розширення Всесвіту, існування темної матерії та властивості екзопланет. На відміну від наземних телескопів, Hubble може знімати зображення високої роздільної здатності в ультрафіолетовому, видимому та ближньому інфрачервоному світлі, забезпечуючи повне уявлення про небесні об’єкти та явища, які змінили наукові знання та громадський інтерес до дослідження космосу.

в Космічний телескоп Джеймса Вебба JWST, запущений 25 грудня 2021 року, являє собою наступний великий крок у розвитку космічних обсерваторій. Вебб, розташований приблизно за 1,5 мільйона кілометрів від Землі, призначений для спостереження за Всесвітом переважно в інфрачервоному спектрі, що дозволяє дивитися далі в минуле, ніж будь-коли раніше, за межі планети. великий вибух. Ця здатність дозволяє астрономам вивчати формування галактик, зірок і перших планетних систем. Набір вдосконалених інструментів Вебба та більше головне дзеркало, ніж його попередник, космічний телескоп Хаббл, забезпечують безпрецедентну роздільну здатність і чутливість, що робить його ідеальним для дослідження атмосфери екзопланет і виявлення потенційних ознак життя. Унікальне розташування телескопа в другій точці Лагранжа (L2) захищає його від світла та тепла Сонця та Землі, гарантуючи, що він може спостерігати за Всесвітом з мінімальними перешкодами.

NASA Universe of Learning — це інтегрована програма викладання та навчання астрономії, яка надає ресурси та досвід, щоб допомогти аудиторії зрозуміти Всесвіт, одночасно підключаючи їх до науки та технологій астрофізичних місій NASA. Завдяки співпраці між Управлінням наукових місій NASA, Науковим інститутом космічного телескопа, IPAC/Caltech, Лабораторією реактивного руху та Смітсонівською астрофізичною обсерваторією ця програма пропонує широкий спектр матеріалів, включаючи візуалізації, інтерактивне моделювання та навчальні заходи. Ці ресурси створені для того, щоб залучити учнів різного віку до процесу наукових відкриттів, надихнути наступне покоління астрономів і покращити загальне розуміння Всесвіту.