Un Paso Dentro Del Remanente De Supernova Cassiopeia A

Los científicos crean una pantalla de realidad virtual de una supernova

Cassiopeia Un remanente de supernova. NASA / CXC / SAO; NASA / CXC / E.Jiang

Cassiopeia A, el remanente de supernova más joven conocido en el Vía láctea , son los restos de una estrella que explotó hace casi 400 años. La estrella tenía aproximadamente de 15 a 20 veces la masa de nuestro sol y se encontraba en la constelación de Cassiopeia, a casi 11.000 años luz de la Tierra.

Aunque sorprendentemente distante, ahora es posible entrar en una descripción de realidad virtual (VR) de lo que siguió a esa explosión.

Un equipo dirigido por Kimberly Kowal Arcand del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica ( CfA ) y el Centro de Computación y Visualización de la Universidad de Brown ha hecho posible que astrónomos, astrofísicos, entusiastas del espacio y simplemente curiosos experimenten cómo es el interior de una estrella muerta. Sus esfuerzos se describen en un artículo reciente en Communicating Astronomy with the Public.

El proyecto de realidad virtual, que se cree que es el primero de su tipo, utiliza datos de rayos X de NASA La misión del Observatorio de rayos X Chandra (que tiene su sede en CfA), los datos infrarrojos del Telescopio Espacial Spitzer y los datos ópticos de otros telescopios, agregan nuevas capas de comprensión a uno de los objetos más famosos y estudiados del cielo.

“Nuestro universo es dinámico y tridimensional, pero no lo obtenemos cuando miramos constantemente las cosas” en dos dimensiones, dijo Arcand, líder de visualización en CfA.

El proyecto se basa en investigaciones anteriores realizadas en Cas A, como se conoce comúnmente, que primero convirtió la estrella muerta en un modelo 3-D utilizando los datos ópticos y de rayos X de múltiples telescopios. Arcand y su equipo utilizaron esos datos para convertir el modelo en una experiencia de realidad virtual utilizando MinVR y VTK, dos plataformas de visualización de datos. El trabajo de codificación estuvo a cargo principalmente de Elaine Jiang, una coautora del artículo, senior en informática de Brown.

La experiencia de realidad virtual permite a los usuarios caminar dentro de una colorida representación digital de la explosión estelar e interactuar con partes de ella mientras leen subtítulos cortos que identifican los materiales que ven.

“Los astrónomos han estudiado durante mucho tiempo los restos de supernovas para comprender mejor exactamente cómo las estrellas producen y diseminan muchos de los elementos observados en la Tierra y en el cosmos en general”, dijo Arcand.

Cuando las estrellas explotan, expulsan todos sus elementos al universo. En esencia, ayudan a crear los elementos de la vida, desde el hierro en nuestra sangre hasta el calcio en nuestros huesos. Todo eso, creen los investigadores, proviene de generaciones anteriores de estrellas que explotaron.

En el modelo 3-D de Cas A, y ahora en el modelo de realidad virtual, elementos como el hierro, el silicio y el azufre están representados por diferentes colores. Verlo en 3-D arroja a Cas A a una nueva perspectiva, incluso para investigadores y astrónomos veteranos que construyen modelos de explosiones de supernovas.

“La primera vez que entré en el mismo conjunto de datos que había estado mirando durante 20 años, inmediatamente me fascinaron cosas que nunca había notado, como cómo varios trozos de hierro estaban en diferentes lugares”, dijo Arcand. “La capacidad de mirar algo en tres dimensiones y estar inmerso en él me abrió los ojos para pensar en ello de diferentes maneras”.

Las plataformas de realidad virtual también abren la comprensión del remanente de supernova, que es la fuente de radio más fuerte más allá de nuestro sistema solar, a nuevas audiencias. Las versiones de realidad virtual de Cas A están disponibles a pedido para una cueva de realidad virtual (una habitación especialmente diseñada en la que los pisos y las paredes son pantallas de proyección), así como en Oculus Rift, una plataforma de computadora de realidad virtual. Como parte de este proyecto, el equipo también creó una versión que funciona con Google Cardboard o plataformas de teléfonos inteligentes similares. En un proyecto separado pero relacionado, Arcand y un equipo de CfA trabajaron con el Smithsonian Learning Lab para crear una aplicación 3D interactiva basada en navegador y un video de 360 ​​grados de Cas A que funciona con Google Cardboard y plataformas similares.

“Toda mi carrera se ha centrado en analizar los datos y en cómo los tomamos y los hacemos accesibles o los visualizamos de una manera que les da un significado que sigue siendo científico”, dijo Arcand.

La realidad virtual es una vía casi perfecta para este enfoque, ya que ha ganado popularidad como herramienta educativa y de entretenimiento. Se ha utilizado para ayudar al personal médico a prepararse para las cirugías, por ejemplo, y las empresas de videojuegos lo han utilizado para agregar emoción e inmersión a los juegos populares.

Arcand espera que Cas A sea accesible para aún más personas, como las personas con discapacidad visual, agregando elementos de sonido a los colores del modelo.

La reacción a la experiencia de realidad virtual ha sido abrumadoramente positiva, dijo Arcand. Tanto los expertos como los no expertos se ven afectados por lo que Arcand llama “momentos asombrosos” de estar adentro y aprender sobre algo tan enorme y lejano.

“¿Quién no quiere caminar dentro de una estrella muerta?” Dijo Arcand.

Documento: Caminando a través de una estrella explotada: Convertir el remanente de supernova Cassiopeia A en realidad virtual

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