Ένα εκπληκτικό τρισδιάστατο ταξίδι στους πυλώνες της δημιουργίας

NASAΗ νέα τρισδιάστατη απεικόνιση των «Πυλώνων της Δημιουργίας» από τους αστρονόμους συνδυάζει δεδομένα από τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και James Webb για να προσφέρει μια καθηλωτική εμπειρία αυτών των διάσημων νεφών που δημιουργούν αστέρια.

Μια εκπληκτική νέα απεικόνιση επιτρέπει στους θεατές να εξερευνήσουν θεμελιώδη ερωτήματα στην επιστήμη, να βιώσουν πώς γίνεται η επιστήμη και να ανακαλύψουν μόνοι τους το σύμπαν.

Μια ομάδα επιστημόνων μάθησης της NASA στο Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI) στη Βαλτιμόρη του Μέριλαντ, δημιούργησε μια εκπληκτική νέα τρισδιάστατη απεικόνιση των πανύψηλων “Πυλώνων της Δημιουργίας” στο Νεφέλωμα του Αετού συνδυάζοντας δεδομένα από τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και James Webb της NASA. . Αυτή είναι η πιο ολοκληρωμένη, λεπτομερής ταινία πολλών μήκων κύματος μέχρι σήμερα με αυτά τα διάσημα σύννεφα που δημιουργούν αστέρια.

Οι Πυλώνες της Δημιουργίας πρωταγωνιστούν σε μια νέα απεικόνιση από τα τηλεσκόπια Hubble και Webb της NASA

Απέκτησε μεγάλη φήμη το 1995 μέσω της NASA Διαστημικό Τηλεσκόπιο HubbleΟι Στύλοι της Δημιουργίας στην καρδιά του Νεφελώματος του Αετού έχουν αιχμαλωτίσει τη φαντασία του κόσμου με την εντυπωσιακή και μεγαλειώδη ομορφιά τους.

Τώρα, η NASA κυκλοφόρησε μια τρισδιάστατη απεικόνιση αυτών των πανύψηλων ουράνιων δομών χρησιμοποιώντας δεδομένα από τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και James Webb της NASA. Αυτή είναι η πιο περιεκτική και λεπτομερής ταινία μέχρι σήμερα με αυτά τα σύννεφα που δημιουργούν αστέρια.

Πληροφορίες από πολλαπλά μήκη κύματος

«Πετώντας μέσα και μεταξύ των στηλών, οι θεατές μπορούν να βιώσουν την τρισδιάστατη δομή τους και να δουν πόσο διαφορετικά φαίνονται στο ορατό φως του Hubble έναντι του υπέρυθρου φωτός του Webb», εξήγησε ο επικεφαλής επιστήμονας οπτικοποίησης Frank Summers του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI) στη Βαλτιμόρη. Ποιος ηγήθηκε της ομάδας ανάπτυξης ταινιών για το πρόγραμμα της NASA. Ο κόσμος της μάθησης. «Η αντίθεση τους βοηθά να καταλάβουν γιατί υπάρχουν περισσότερα από ένα διαστημικά τηλεσκόπια για να παρατηρούν διαφορετικές όψεις του ίδιου αντικειμένου».

Οι τέσσερις πυλώνες της δημιουργίας, που αποτελούνται κυρίως από ψυχρό μοριακό υδρογόνο και σκόνη, διαβρώνονται από τους έντονους ανέμους και την ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία από καυτά νεαρά αστέρια κοντά. Από τις κορυφές των στηλών αναδύονται δομές σαν δάχτυλα μεγαλύτερες από το ηλιακό σύστημα. Θα μπορούσαν να υπάρχουν εμβρυϊκά αστέρια θαμμένα μέσα σε αυτά τα δάχτυλα. Η μακρύτερη στήλη εκτείνεται σε τρία έτη φωτός, δηλαδή τα τρία τέταρτα της απόστασης μεταξύ του ήλιου μας και του πλησιέστερου σε εμάς αστέρι.

Δεδομένα παρατήρησης και επιστημονική ακρίβεια

Η ταινία οδηγεί τους επισκέπτες στις τρισδιάστατες δομές των στηλών. Αντί για τεχνική εξήγηση, το βίντεο βασίζεται σε δεδομένα παρατήρησης από μια επιστημονική εργασία με επικεφαλής την Anna McLeod, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Durham στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ο McLeod υπηρέτησε επίσης ως επιστημονικός σύμβουλος στο κινηματογραφικό έργο.

«Οι Πυλώνες της Δημιουργίας ήταν πάντα στο μυαλό μας επειδή δημιουργήθηκαν σε 3D», είπε ο Γκρεγκ Μπέικον, επικεφαλής παραγωγής στο Ινστιτούτο Διαστημικής Επιστήμης. Η κατανόηση της επιστήμης και του τρόπου με τον οποίο μπορούμε να την εκπροσωπήσουμε καλύτερα, μας επέτρεψε να “Η μικρή, ταλαντούχα ομάδα μας αναλαμβάνει την πρόκληση της οπτικοποίησης αυτής της εμβληματικής δομής.”

Παρατηρήσεις και κατανόηση πολλαπλών μηκών κύματος

Η νέα οπτικοποίηση βοηθά τους θεατές να βιώσουν πώς συνεργάζονται δύο από τα πιο ισχυρά διαστημικά τηλεσκόπια του κόσμου για να παρέχουν μια πιο περίπλοκη και περιεκτική εικόνα των λοφίων. Το Hubble βλέπει αντικείμενα που λάμπουν στο ορατό φως σε χιλιάδες μοίρες. Η υπέρυθρη όραση του Webb, η οποία είναι ευαίσθητη σε ψυχρά αντικείμενα με θερμοκρασίες μόνο εκατοντάδων βαθμών, διεισδύει στην αδιαφανή σκόνη για να δει αστέρια ενσωματωμένα στις στήλες.

«Όταν συνδυάζουμε παρατηρήσεις από διαστημικά τηλεσκόπια της NASA σε διαφορετικά μήκη κύματος φωτός, διευρύνουμε την κατανόησή μας για το σύμπαν», δήλωσε ο Mark Clampin, διευθυντής του Τμήματος Αστροφυσικής στα κεντρικά γραφεία της NASA στην Ουάσιγκτον. “Η περιοχή Pillars of Creation συνεχίζει να μας παρέχει νέες ιδέες που βελτιώνουν την κατανόησή μας για το πώς σχηματίζονται τα αστέρια. Τώρα, με αυτή τη νέα οπτικοποίηση, όλοι μπορούν να βιώσουν αυτό το πλούσιο και μαγευτικό τοπίο με έναν νέο τρόπο.”

Εισαγωγή της εξερεύνησης του διαστήματος στη δημόσια εκπαίδευση

Αυτό το βίντεο δημιουργήθηκε από το Ινστιτούτο Διαστημικής Επιστήμης της NASA σε συνεργασία με εταίρους από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια/Ινστιτούτο Ωκεανικών Ερευνών, που αναπτύχθηκε από το έργο AstroViz της NASA και είναι μέρος ενός μεγαλύτερου, αφηγημένου βίντεο (το δεύτερο βίντεο σε αυτό το άρθρο) που συγκεντρώνει Μεταξύ άμεσης επαφής με την επιστήμη και τους επιστήμονες σε αποστολές αστροφυσικής της NASA, λαμβάνοντας παράλληλα υπόψη τις ανάγκες του νεανικού κοινού, των οικογενειών και των δια βίου μαθητών. Επιτρέπει στους θεατές να εξερευνήσουν θεμελιώδη ερωτήματα στην επιστήμη, να βιώσουν πώς γίνεται η επιστήμη και να ανακαλύψουν μόνοι τους το σύμπαν.

Νέες εξελίξεις και εκπαιδευτικά εργαλεία

Στην οπτικοποίηση επισημαίνονται διάφορα στάδια σχηματισμού αστεριών. Καθώς οι θεατές πλησιάζουν τον κεντρικό πυλώνα, στην κορυφή του βλέπουν ένα μικρό, συμπαγές πρωτόαστρο που λάμπει έντονο κόκκινο στο υπέρυθρο φως. Κοντά στην κορυφή της αριστερής στήλης υπάρχει ένας διαγώνιος πίδακας υλικού που εκτοξεύεται από ένα νεογέννητο αστέρι. Αν και το αεροπλάνο είναι απόδειξη της γέννησης του αστεριού, οι θεατές δεν μπορούν να δουν το ίδιο το αστέρι. Τέλος, στο τέλος ενός από τα προεξέχοντα «δάχτυλα» της αριστερής στήλης βρίσκεται ένα ολοκαίνουργιο λαμπερό αστέρι.

Αυτή η εικόνα δείχνει ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο μοντέλο των διάσημων Πυλώνων της Δημιουργίας στο Νεφέλωμα του Αετού. Το γλυπτό τρισδιάστατο μοντέλο υπολογιστή που χρησιμοποιήθηκε για την οπτικοποίηση των Pillars of Creation μετατράπηκε σε μορφή αρχείου STL και τοποθετήθηκε πάνω σε μια στρογγυλή βάση για χρήση με τρισδιάστατους εκτυπωτές. Πνευματικά δικαιώματα: Leah Hostak (Ινστιτούτο Αστροναυτικής), Ralph Crawford (Ινστιτούτο Αστροναυτικής), NASA Learning Scientist

Διεύρυνση της συμμετοχής του κοινού στην αστρονομία

Το πρόσθετο προϊόν αυτής της οπτικοποίησης είναι ένα νέο προϊόν τρισδιάστατο εκτυπώσιμο μοντέλο των πυλώνων της δημιουργίας. Το βασικό μοντέλο των τεσσάρων πυλώνων που χρησιμοποιήθηκαν στην οπτικοποίηση έχει προσαρμοστεί στη μορφή αρχείου STL, ώστε οι θεατές να μπορούν να κατεβάσουν το αρχείο μοντέλου και να το εκτυπώσουν σε τρισδιάστατους εκτυπωτές. Η εξέταση της δομής των πυλώνων με αυτόν τον απτικό και διαδραστικό τρόπο προσθέτει νέες προοπτικές και ιδέες στη συνολική εμπειρία.

Συμπέρασμα: συνεχής εκπαίδευση και εξερεύνηση

Περαιτέρω οπτικοποιήσεις και συνδέσεις μεταξύ της επιστήμης του νεφελώματος και των μαθητών μπορούν να διερευνηθούν μέσω άλλων προϊόντων που παράγονται από το Learning World της NASA, όπως π.χ. Χώρος προβολής, μια έκθεση βίντεο που αυτή τη στιγμή εκτίθεται σε σχεδόν 200 μουσεία και πλανητάρια σε όλες τις Ηνωμένες Πολιτείες. Οι επισκέπτες μπορούν να προχωρήσουν πέρα ​​από το βίντεο για να εξερευνήσουν εικόνες που παράγονται από διαστημικά τηλεσκόπια χρησιμοποιώντας διαδραστικά εργαλεία που είναι τώρα διαθέσιμα σε μουσεία και πλανητάρια.

Το υλικό της NASA Learning World βασίζεται σε εργασία που υποστηρίζεται από τη NASA με τον αριθμό βραβείου NNX16AC65A στο Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου, σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια/IPAC, Πασαντένα, Καλιφόρνια και το Κέντρο Αστροφυσικής | Harvard and Smithsonian, Cambridge, Massachusetts, and the Jet Propulsion Laboratory, La Cañada Flintridge, Καλιφόρνια.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, που εκτοξεύτηκε το 1990, είναι ένα από τα πιο σημαντικά όργανα στην ιστορία της αστρονομίας. Σε τροχιά γύρω από τη Γη από υψόμετρο περίπου 547 χιλιομέτρων, το Hubble έφερε επανάσταση στην κατανόησή μας για το σύμπαν με την καθαρή, εξαιρετικά βαθιά θέα του σύμπαντος, χωρίς εμπόδια από την ατμόσφαιρα της Γης. Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, έχει παράσχει ανεκτίμητα δεδομένα και εκπληκτικές εικόνες που οδήγησαν σε σημαντικές ανακαλύψεις σε διάφορους τομείς της αστροφυσικής, συμπεριλαμβανομένου του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος, της ύπαρξης σκοτεινής ύλης και των ιδιοτήτων των εξωπλανητών. Σε αντίθεση με τα επίγεια τηλεσκόπια, το Hubble μπορεί να τραβήξει εικόνες υψηλής ανάλυσης σε υπεριώδες, ορατό και κοντινό υπέρυθρο φως, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη άποψη των ουράνιων αντικειμένων και φαινομένων που έχουν αλλάξει την επιστημονική γνώση και το κοινό ενδιαφέρον για την εξερεύνηση του διαστήματος.

ο Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb Το τηλεσκόπιο James Webb, που εκτοξεύτηκε στις 25 Δεκεμβρίου 2021, αντιπροσωπεύει το επόμενο μεγάλο άλμα στα διαστημικά παρατηρητήρια. Βρίσκεται περίπου 1,5 εκατομμύριο χιλιόμετρα από τη Γη, το τηλεσκόπιο James Webb έχει σχεδιαστεί για να παρατηρεί το σύμπαν κυρίως στο υπέρυθρο φάσμα, επιτρέποντάς του να κοιτάξει πιο πίσω στο χρόνο από ποτέ, πέρα ​​από την αποκάλυψη. η μεγάλη έκρηξη. Αυτή η ικανότητα επιτρέπει στους αστρονόμους να μελετήσουν τον σχηματισμό γαλαξιών, αστεριών και των πρώτων πλανητικών συστημάτων. Το προηγμένο σύμπλεγμα οργάνων του Webb και ο μεγαλύτερος πρωτεύων καθρέφτης από τον προκάτοχό του, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, παρέχουν άνευ προηγουμένου ανάλυση και ευαισθησία, καθιστώντας το ιδανικό για ανίχνευση εξωπλανητικής ατμόσφαιρας και ανίχνευση πιθανών σημείων ζωής. Η μοναδική θέση του τηλεσκοπίου στο δεύτερο σημείο Lagrange (L2) το προστατεύει από το φως και τη θερμότητα του Ήλιου και της Γης, διασφαλίζοντας ότι μπορεί να παρατηρήσει το σύμπαν με ελάχιστες παρεμβολές.

Το πρόγραμμα World of Learning της NASA είναι ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα εκμάθησης και διδασκαλίας αστρονομίας που παρέχει πόρους και τεχνογνωσία για να βοηθήσει το κοινό να κατανοήσει το σύμπαν ενώ το συνδέει με την επιστήμη και την τεχνολογία των αποστολών αστροφυσικής της NASA. Μέσω μιας συνεργασίας μεταξύ της Διεύθυνσης Επιστημονικής Αποστολής της NASA, του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου, του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια, του Εργαστηρίου Αεριωθούμενης Προώθησης και του Αστροφυσικού Παρατηρητηρίου Smithsonian, αυτό το πρόγραμμα προσφέρει ένα ευρύ φάσμα υλικών, όπως απεικονίσεις, διαδραστικές προσομοιώσεις και εκπαιδευτικές δραστηριότητες. Αυτοί οι πόροι έχουν σχεδιαστεί για να εμπλέκουν μαθητές όλων των ηλικιών στη διαδικασία της επιστημονικής ανακάλυψης, να εμπνεύσουν την επόμενη γενιά αστρονόμων και να προωθήσουν τη γενική κατανόηση του σύμπαντος.