Et nyt galaktisk centereventyr i virtual reality

Ved at kombinere data fra teleskoper med supercomputersimuleringer og virtual reality (VR), en ny visualisering giver dig mulighed for at opleve 500 års kosmisk evolution omkring det supermassive sorte hul i midten af ​​Mælkevejen.

Denne visualisering, kaldet "Galactic Center VR", er den seneste i en serie fra astrofysikere, og er baseret på data fra NASAs Chandra X-ray Observatory og andre teleskoper. Denne nye udgave indeholder deres NASA-supercomputersimuleringer af materiale, der strømmer mod Mælkevejens sorte hul på fire millioner solmasser kendt som Skytten A* (Sgr A*). Visualiseringen er blevet indlæst i et VR-miljø som en ny metode til at udforske disse simuleringer, og er tilgængelig gratis i både Steam- og Viveport VR-butikkerne.

Forskerne modellerede vinde fra 25 meget lyse og massive objekter kendt som Wolf-Rayet stjerner, som gennemsyrer de centrale få lysår af galaksen, når de kredser om Sgr A*. Wolf-Rayet stjerner producerer så meget lys, at de blæser af deres ydre lag ud i rummet for at skabe supersoniske vinde. Se, hvordan noget af dette materiale fanges af det sorte huls tyngdekraft og styrter mod det.

Når vinden fra Wolf-Rayet-stjernerne støder sammen, materialet opvarmes til millioner af grader ved stød – svarende til lydboom – og producerer rigelige mængder røntgenstråler. Galaksens centrum er for fjernt til, at Chandra kan opdage individuelle eksempler på disse kollisioner, men den samlede røntgenglød af denne varme gas kan påvises med Chandras skarpe røntgensyn.

I visualiseringen, forskellige farver repræsenterer forskellige objekter og fænomener. De hvide blinkende kors er Wolf-Rayet-stjernerne, og deres baner er i gråt (som kan slås til og fra). De blå og cyan farver viser simuleringens røntgenstråling fra varm gas på grund af de supersoniske vindkollisioner observeret af Chandra, mens de røde og gule viser alt vindmaterialet, som er domineret af køligere gas og set infrarøde og andre teleskoper. Den lilla er hvor de røde og blå overlapper hinanden.

Visualiseringen spænder over den fulde simuleringsstørrelse, som dækker omkring 3 lysår, eller omkring 18 billioner miles, centreret om Sgr A*. På grund af dette store omfang, astronomerne øgede Sgr A*-markøren med omkring 10, 000 gange. Uden denne udvidelse, den faktiske størrelse af Sgr A* ville gøre den meget mindre end en enkelt pixel.

Visualiseringen leverer også et 3D-perspektiv gennem brug af VR-briller såsom HTC Vive. Hvert element i simuleringen indlæses i VR-miljøet, skabe en databaseret simulering. Ved at give en VR-oplevelse med seks frihedsgrader, brugeren kan se og bevæge sig i enhver retning, de vælger. Brugeren kan også afspille simuleringen ved forskellige hastigheder og vælge mellem at se alle 25 vinde eller kun én vind for at observere, hvordan de enkelte elementer påvirker hinanden i dette miljø.

Dr. Christopher Russell fra Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), som nu er på Catholic University of America og NASA Goddard Space Flight Center, præsenterede denne VR-oplevelse på vegne af sig selv og sine kolleger fra Instituto de Astrofísica VR Lab ved det 236. møde i American Astronomical Society, der afholdes virtuelt for første gang. De andre teammedlemmer er Baltasar Luco (PUC), Prof. Jorge Cuadra (PUC og Universidad Adolfo Ibáñez), og Miguel Sepúlveda (Universidad de Chile). Deres simuleringer til denne VR-oplevelse blev kørt på en NASA High End Computing (HEC) supercomputer placeret på NASAs Ames Research Center.