Eine erstaunliche 3D-Reise durch die Säulen der Schöpfung

NASADie neue 3D-Visualisierung der „Säulen der Schöpfung“ durch Astronomen kombiniert Daten der Weltraumteleskope Hubble und James Webb, um ein umfassendes Erlebnis dieser berühmten Sternenwolken zu ermöglichen.

Eine atemberaubende neue Visualisierung ermöglicht es den Zuschauern, grundlegende Fragen der Wissenschaft zu untersuchen, zu erfahren, wie Wissenschaft betrieben wird, und das Universum selbst zu entdecken.

Ein Team vom Learning Center der NASA am Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland, hat durch die Kombination von Daten der NASA-Weltraumteleskope Hubble und James Webb eine atemberaubende 3D-Visualisierung der hoch aufragenden „Säulen der Schöpfung“ im Adlernebel erstellt. Dies ist der bislang umfassendste und detaillierteste Multiwellenlängenfilm über diese Sternentstehungswolken.

Die Säulen der Schöpfung sind der Star in einer neuen Visualisierung der Hubble- und Webb-Teleskope der NASA

Große Bekanntheit erlangte es 1995 durch die NASA Hubble-WeltraumteleskopDie Säulen der Schöpfung im Herzen des Adlernebels haben mit ihrer beeindruckenden und majestätischen Schönheit die Fantasie der Welt angeregt.

Jetzt hat die NASA eine neue 3D-Visualisierung dieser hoch aufragenden Himmelsstrukturen veröffentlicht, die Daten der NASA-Weltraumteleskope Hubble und James Webb verwendet. Dies ist der bisher umfassendste und detaillierteste Multiwellenlängenfilm über diese sternenerzeugenden Wolken.

Erkenntnisse aus mehreren Wellenlängen

„Durch den Flug durch und zwischen den Säulen können Betrachter ihre 3D-Struktur erleben und sehen, wie unterschiedlich sie in Hubbles sichtbarer Lichtshow und Webbs Infrarotlichtshow aussehen“, erklärte der leitende Visualisierungswissenschaftler Frank Summers vom Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore . Wer leitete das Filmentwicklungsteam für das NASA-Programm? Die Welt des Lernens. „Der Kontrast hilft ihnen zu verstehen, warum es mehr als ein Weltraumteleskop gibt, um verschiedene Aspekte desselben Objekts zu beobachten.“

Die vier Säulen der Schöpfung, die hauptsächlich aus kaltem molekularem Wasserstoff und Staub bestehen, werden durch starke Winde und starke ultraviolette Strahlung heißer junger Sterne in der Nähe erodiert. Aus den Spitzen der Säulen entstehen fingerartige Strukturen, die größer als das Sonnensystem sind. In diesen Fingern könnten embryonale Sterne verborgen sein. Die längste Säule erstreckt sich über drei Lichtjahre, also drei Viertel der Entfernung zwischen unserer Sonne und dem uns am nächsten gelegenen Stern.

Beobachtungsdaten und wissenschaftliche Genauigkeit

Der Film entführt die Besucher in die 3D-Strukturen der Säulen. Das Video basiert nicht auf einer technischen Erklärung, sondern auf Beobachtungsdaten aus einer wissenschaftlichen Arbeit unter der Leitung von Anna McLeod, einer außerordentlichen Professorin an der Durham University im Vereinigten Königreich. McLeod fungierte auch als wissenschaftlicher Berater für das Filmprojekt.

„Wir haben schon immer daran gedacht, die Säulen der Schöpfung in 3D zu erschaffen“, sagte Greg Bacon, Produktionsleiter am Space Science Institute. „Webbs Daten in Kombination mit Hubble-Daten haben es uns ermöglicht, die Säulen detaillierter zu betrachten.“ Das Verständnis der Wissenschaft und die Frage, wie man sie am besten darstellt, hat es uns ermöglicht: „Unser kleines, talentiertes Team stellt sich der Herausforderung, dieses ikonische Bauwerk zu visualisieren.“

Beobachtungen und Verständnis mehrerer Wellenlängen

Mit dieser neuen Technologie können Zuschauer erleben, wie zwei der leistungsstärksten Weltraumteleskope der Welt zusammenarbeiten, um ein komplexeres und umfassenderes Bild der Wolken zu liefern. Hubble sieht Objekte, die im sichtbaren Licht bei Tausenden von Grad leuchten. Webbs Infrarotsichtgerät, das empfindlich auf kühlere Objekte mit Temperaturen von nur Hunderten von Grad reagiert, dringt in den trüben Staub ein, um in den Säulen eingebettete Sterne zu erkennen.

„Wenn wir Beobachtungen von NASA-Weltraumteleskopen über verschiedene Lichtwellenlängen hinweg kombinieren, erweitern wir unser Verständnis des Universums“, sagte Mark Clampin, Direktor der Astrophysik-Abteilung am NASA-Hauptquartier in Washington. „Die Region der Säulen der Schöpfung liefert uns weiterhin neue Erkenntnisse, die unser Verständnis über die Entstehung von Sternen erweitern. Mit dieser neuen Visualisierung kann nun jeder diese reiche und faszinierende Landschaft auf neue Weise erleben.“

Die Erforschung des Weltraums in die öffentliche Bildung integrieren

Die 3D-Visualisierung (erstes Video in diesem Artikel) wurde von STScI mit Partnern am Caltech/IPAC für die NASA produziert und vom Learning Universe AstroViz-Projekt der NASA entwickelt. Sie ist Teil eines längeren kommentierten Videos (zweites Video in diesem Artikel), das direkten Kontakt mit kombiniert Wissenschaft und Wissenschaftler auf NASA-Astrophysikmissionen unter Berücksichtigung der Bedürfnisse von Jugendlichen, Familien und lebenslang Lernenden. Es ermöglicht den Zuschauern, grundlegende Fragen der Wissenschaft zu erforschen, zu erfahren, wie Wissenschaft betrieben wird, und das Universum selbst zu entdecken.

Neue Entwicklungen und Lehrmittel

In der Visualisierung werden mehrere Stadien der Sternentstehung hervorgehoben. Wenn sich die Betrachter der zentralen Säule nähern, sehen sie an ihrer Spitze einen kleinen, kompakten Protostern, der im Infrarotlicht hellrot leuchtet. Ganz oben in der linken Spalte befindet sich ein diagonaler Materialstrahl, der von einem neugeborenen Stern ausgestoßen wird. Obwohl das Flugzeug ein Beweis für die Geburt des Sterns ist, können die Betrachter den Stern selbst nicht sehen. Am Ende eines der hervorstehenden „Finger“ der linken Spalte befindet sich schließlich ein brandneuer leuchtender Stern.

Dieses Bild zeigt ein 3D-gedrucktes Modell der berühmten Säulen der Schöpfung im Adlernebel. Das geformte 3D-Computermodell, das zur Visualisierung der Säulen der Schöpfung verwendet wurde, wurde in das STL-Dateiformat konvertiert und zur Verwendung mit 3D-Druckern auf einer runden Basis platziert. Urheberrecht: Leah Hostak (Astronautics Institute), Ralph Crawford (Astronautics Institute), NASA Learning Scientist

Ausweitung der öffentlichen Beteiligung an der Astronomie

Das Zusatzprodukt dieser Visualisierung ist ein neues Produkt 3D-druckbares Modell der Säulen der SchöpfungDas Grundmodell der vier in der Visualisierung verwendeten Säulen wurde an das STL-Dateiformat angepasst, sodass Betrachter die Modelldatei herunterladen und auf 3D-Druckern ausdrucken können. Die taktile und interaktive Untersuchung der Säulenstruktur erweitert das Gesamterlebnis um neue Perspektiven und Erkenntnisse.

Fazit: Weiterbildung und Erkundung

Die Visualisierungen und Verbindungen zwischen der Nebelwissenschaft und Lernenden können durch andere Produkte der NASA Learning World weiter erforscht werden, z Breite des Raumes, eine Videoausstellung, die derzeit in fast 200 Museen und Planetarien in den Vereinigten Staaten gezeigt wird. Besucher können über das Video hinausgehen und von Weltraumteleskopen erzeugte Bilder mithilfe interaktiver Tools erkunden, die jetzt in Museen und Planetarien verfügbar sind.

Die Learning World-Materialien der NASA basieren auf Arbeiten, die von der NASA unter der Fördernummer NNX16AC65A an das Space Telescope Science Institute in Zusammenarbeit mit dem California Institute of Technology/IPAC, Pasadena, Kalifornien, und dem Center for Astrophysics | unterstützt werden Harvard und Smithsonian, Cambridge, Massachusetts, und das Jet Propulsion Laboratory, La Cañada Flintridge, Kalifornien.

Das 1990 gestartete Hubble-Weltraumteleskop ist eines der wichtigsten Instrumente in der Geschichte der Astronomie. Hubble umkreist die Erde aus einer Höhe von etwa 547 Kilometern und hat unser Verständnis des Universums mit seiner klaren, extrem tiefen Sicht auf den Kosmos revolutioniert, die nicht durch die Erdatmosphäre beeinträchtigt wird. Im Laufe der Jahrzehnte hat es unschätzbare Daten und atemberaubende Bilder geliefert, die zu bedeutenden Entdeckungen in verschiedenen Bereichen der Astrophysik geführt haben, darunter die Expansionsrate des Universums, die Existenz dunkler Materie und die Eigenschaften von Exoplaneten. Im Gegensatz zu bodengestützten Teleskopen kann Hubble hochauflösende Bilder im ultravioletten, sichtbaren und nahen Infrarotlicht aufnehmen und so einen umfassenden Blick auf Himmelsobjekte und Phänomene ermöglichen, die die wissenschaftlichen Erkenntnisse und das öffentliche Interesse an der Weltraumforschung verändert haben.

Die James Webb-Weltraumteleskop JWST, das am 25. Dezember 2021 gestartet wurde, stellt den nächsten großen Sprung bei Weltraumobservatorien dar. Webb befindet sich etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und ist darauf ausgelegt, das Universum hauptsächlich im Infrarotspektrum zu beobachten und so einen Blick weiter in die Vergangenheit als je zuvor und über die Grenzen des Planeten hinaus zu ermöglichen. die große Explosion. Diese Fähigkeit ermöglicht es Astronomen, die Entstehung von Galaxien, Sternen und den ersten Planetensystemen zu untersuchen. Webbs Reihe fortschrittlicher Instrumente und ein größerer Primärspiegel als sein Vorgänger, das Hubble-Weltraumteleskop, bieten eine beispiellose Auflösung und Empfindlichkeit und machen es ideal für die Untersuchung exoplanetarer Atmosphären und die Erkennung potenzieller Lebenszeichen. Die einzigartige Position des Teleskops am zweiten Lagrange-Punkt (L2) schützt es vor dem Licht und der Hitze der Sonne und der Erde und stellt sicher, dass es das Universum mit minimalen Störungen beobachten kann.

Das Universe of Learning der NASA ist ein integriertes Lehr- und Lernprogramm für Astronomie, das Ressourcen und Fachwissen bereitstellt, um dem Publikum zu helfen, das Universum zu verstehen und es gleichzeitig mit der Wissenschaft und Technologie der Astrophysik-Missionen der NASA vertraut zu machen. Durch eine Zusammenarbeit zwischen dem Science Mission Directorate der NASA, dem Space Telescope Science Institute, IPAC/Caltech, dem Jet Propulsion Laboratory und dem Smithsonian Astrophysical Observatory bietet dieses Programm eine breite Palette an Materialien, darunter Visualisierungen, interaktive Simulationen und Bildungsaktivitäten. Diese Ressourcen sollen Lernende jeden Alters in den Prozess wissenschaftlicher Entdeckungen einbeziehen, die nächste Generation von Astronomen inspirieren und das allgemeine Verständnis des Universums fördern.