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恒星殘骸的虛擬實境模型首秀

仙后座A超新星遺跡

來源: NASA/ CXC/SAO

一個使用來自NASA錢德拉X射線天文臺和其他望遠鏡的資料的新專案, 使人們首次能夠通過真實資料流覽恒星爆炸的遺骸。

這個具備增強現實(AR)特性的三維虛擬實境(VR)專案允許使用者透過真實的觀測資料去探索一個超新星遺跡——仙后座A(簡稱Cas A)。 仙后座A是400多年前爆炸的一顆大品質恒星的碎片。

仙后座A的新3D VR/AR專案是位於麻塞諸塞州劍橋市的錢德拉X射線中心和位於羅德島普羅維登斯的布朗大學計算與視覺化中心(Brown University’s Center for Computation and Visualization in Providence, RI.)之間的合作項目, 這個項目將為公共交流、非正式教育和研究提供許多新的機會。

錢德拉X射線中心的視覺化主管Kimberly Arcand說:“這些星星離我們太遙遠了, 但這個項目將讓專家和非專家——至少是虛擬地——行走在我們天空中最著名的一個超新星遺跡當中。

VR是一種電腦技術, 它類比使用者在虛擬環境中的物理存在感。

AR則添加了一些元素, 如文本、疊加圖層和音訊, 以增強感官輸入的體驗。

錢德拉望遠鏡從1999年發射升空以來, 已經多次觀測仙后座A。 它的每次曝光都為天文學家研究這個天體增加了重要的新資料。 這一龐大的資料庫使得天文學家和視覺化專家能夠將仙后座A用三維的方式呈現出來, 而不是像已觀測到的大多數天體一樣只有二維影像。

2009年, 包括天體物理學家Tracy Delaney(當時就職于麻省理工學院)和一些視覺化專家在內的一批科學家利用錢德拉、NASA的斯皮策空間望遠鏡(Spitzer Space Telescope)和地基光學設備的資料生成了一個仙后座A的三維(3D)數位模型, 這是第一個三維的超新星遺跡模型。 2013年, 資料專家團隊將其製成了第一個3D列印的超新星遺跡模型。

Arcand表示:“隨著近年來VR和AR領域的技術進步, 我們意識到我們可以進一步發掘仙后座A三維模型的價值。 這個項目讓人們自己決定在仙后座A中去看什麼, 而不是由我們告訴他們。 ”

布朗大學虛擬實境實驗室(Brown’s Virtual Reality Lab)的Tom Souris說:“對仙后座A超新星遺跡的視覺化花費了數年的時間才完成, 而這值得體驗。 我們難以將資料製成建築物大小的展示品, 我們認為虛擬實境是最好的呈現方式。 ”

這個3D視覺化模型和VR/AR作品也可能帶來科學的回報。 它表明, 這個超新星遺跡有兩個主要部分:遺跡外側區域的球狀結構和內部區域的扁平(盤狀)結構。 從三維視覺化中獲得的對仙后座A結構的深入瞭解, 對於天文學家構建超新星爆炸模型非常重要。

VR專案正以開放的方式提供,

適用於沉浸式虛擬實境設備(VR cave)或圓包終極現實影院(VR Yurt), 以及Oculus Rift平臺。

關於訪問這些檔的更多資訊, 請聯繫Kimberly Arcand (kkowal@cfa.harvard.edu)。 專案協調員計畫在未來的更新中加入穀歌紙盒(Google Cardboard)版本。 其他的資料驅動的3D天體模型也在錢德拉VR/AR體驗的產品中。

更多關於虛擬實境的仙后座A的資訊可以在Chandra的Walking Among the Stars網站上找到。

關於非VR版本的獲取, 錢德拉團隊與史密森學習實驗室(Smithsonian Learning Lab)合作, 利用Google Cardboard為錢德拉的3D仙后座A創建了基於流覽器的互動式3D應用程式, 並提供相關資源和活動。 (http://s.si.edu/cas-a)

NASA在阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心管理著NASA在華盛頓的科學任務局的錢德拉計畫。 麻塞諸塞州劍橋的史密松天體物理台(Smithsonian Astrophysical Observatory)控制著錢德拉的科研和飛行。

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