Astrônomos e especialistas em visualização do programa Universo de Aprendizagem da NASA combinaram a visão visível e infravermelha dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer para criar uma visão sem precedentes, tridimensional, vista panorâmica da pitoresca nebulosa de Orion, uma região de formação de estrelas próxima.

Os espectadores experimentam este berçário estelar próximo "de perto e pessoal" enquanto a nova visualização digital os leva entre as estrelas recém-nascidas, nuvens brilhantes aquecidas por radiação intensa, e envelopes gasosos em forma de girino envolvendo discos protoplanetários.

Usando imagens científicas reais e outros dados, combinado com técnicas de Hollywood, uma equipe do Space Telescope Science Institute em Baltimore, e o Caltech / Centro de Análise e Processamento de Infravermelho (IPAC) em Pasadena, Califórnia, criou a melhor e mais detalhada visualização de múltiplos comprimentos de onda desta nebulosa fotogênica. O fly-through permite que as pessoas experimentem e aprendam sobre o universo de uma maneira nova e estimulante.

O filme de três minutos, que mostra a nebulosa de Órion em luz visível e infravermelha, foi lançado ao público hoje. Ele está disponível para planetários e outros centros de aprendizagem informal em todo o mundo para ajudar o público a explorar questões fundamentais na ciência, tais como, "Como chegamos aqui?"

"Ser capaz de voar através da tapeçaria da nebulosa em três dimensões dá às pessoas uma noção muito melhor de como o universo realmente é, "explicou o cientista de visualização do Space Telescope Science Institute, Frank Summers, que liderou a equipe que desenvolveu o filme. "Ao adicionar profundidade e estrutura às imagens incríveis, este sobrevôo ajuda a elucidar o universo para o público, ao mesmo tempo educativo e inspirador. "

"Olhar para o universo na luz infravermelha oferece um contexto impressionante para as visualizações de luz visível mais familiares. Este filme oferece uma chance única de imersão de ver como os novos recursos aparecem conforme mudamos para comprimentos de onda de luz normalmente invisíveis aos nossos olhos, "disse Robert Hurt, cientista líder em visualização do IPAC.

Uma das nebulosas mais brilhantes do céu, a nebulosa de Orion, é visível a olho nu. Ele aparece como a "estrela" do meio na espada da constelação de Órion, o caçador, e está localizado a cerca de 1, 350 anos-luz de distância. Com apenas 2 milhões de anos, a nebulosa é um laboratório ideal para estudar estrelas jovens e estrelas que ainda estão se formando. Ele oferece um vislumbre do que pode ter acontecido quando o Sol nasceu há 4,6 bilhões de anos.

O vídeo tridimensional oferece uma visão geral da fantástica topografia da nebulosa. Uma torrente de radiação ultravioleta e ventos estelares do massivo, estrelas centrais do aglomerado de estrelas do Trapézio esculpiram uma cavidade cavernosa em forma de tigela na parede de uma nuvem gigante de hidrogênio molecular frio misturado com poeira.

Astrônomos e visualizadores trabalharam juntos para fazer um modelo tridimensional das profundezas desta região cavernosa, como traçar montanhas e vales no fundo do oceano. Imagens coloridas do Hubble e do Spitzer foram então sobrepostas no terreno.

A visualização científica leva o espectador a um vôo de tirar o fôlego através da nebulosa, seguindo os contornos do gás e da poeira. Alternando entre as visualizações do Hubble e Spitzer, o filme mostra detalhes notavelmente diferentes da Nebulosa de Órion.

O Hubble vê objetos que brilham na luz visível, que normalmente estão na casa dos milhares de graus. O Spitzer é sensível a objetos mais frios com temperaturas de apenas centenas de graus. A visão infravermelha de Spitzer atravessa a poeira obscurecida para ver estrelas incrustadas nas profundezas da nebulosa, bem como estrelas mais fracas e menos massivas, que são mais brilhantes no infravermelho do que na luz visível. A nova visualização ajuda as pessoas a perceber como os dois telescópios fornecem uma imagem mais complexa e completa da nebulosa.

A visualização faz parte de uma nova geração de produtos e experiências que estão sendo desenvolvidas pelo programa Universo de Aprendizagem da NASA. O esforço combina uma conexão direta com a ciência e os cientistas das missões astrofísicas da NASA com atenção às necessidades do público para capacitar os jovens, famílias e alunos ao longo da vida para explorar questões fundamentais na ciência, experimente como a ciência é feita, e descobrir o universo por si próprios.

A interpretação tridimensional é guiada pelo conhecimento científico e pela intuição científica. Começando com as imagens bidimensionais do Hubble e do Spitzer, Summers e Hurt trabalharam com especialistas para analisar a estrutura dentro da nebulosa. Eles primeiro criaram uma superfície de luz visível, e, em seguida, uma estrutura subjacente dos recursos infravermelhos.

Para dar à nebulosa sua sensação etérea, Summers escreveu um código de renderização especial para combinar com eficiência as dezenas de milhões de elementos semitransparentes do gás. O código personalizado permite que Summers execute esta e outras visualizações em estações de trabalho de desktop, em vez de em um cluster de supercomputação.

Os outros componentes da nebulosa foram isolados em camadas de imagem e modelados separadamente. Esses elementos incluíam estrelas, discos protoplanetários, choques de arco, e o gás tênue na frente da nebulosa chamado de "véu". Após a renderização, essas camadas e a nebulosa gasosa são reunidas para criar a visualização.

As estruturas tridimensionais servem como aproximações cientificamente razoáveis ​​para imaginar a nebulosa. "O principal é dar ao espectador uma compreensão experiencial, para que eles tenham uma maneira de interpretar as imagens dos telescópios, "explicou Summers." É realmente maravilhoso quando eles podem construir um modelo mental em suas cabeças para transformar a imagem bidimensional em uma cena tridimensional. "

Este filme demonstra o poder da astronomia de vários comprimentos de onda. Ajuda o público a entender como a ciência é feita - como e por que os astrônomos usam várias regiões do espectro eletromagnético para explorar e aprender sobre o nosso universo. Também está aguçando o apetite dos astrônomos pelo que verão com o Telescópio Espacial James Webb da NASA, que irá mostrar detalhes muito mais sutis do mais profundo, recursos infravermelhos.

Mais visualizações e conexões entre a ciência das nebulosas e os alunos podem ser exploradas por meio de outros produtos produzidos pelo Universo de Aprendizagem da NASA, como ViewSpace. ViewSpace é uma exibição de vídeo atualmente em quase 200 museus e planetários nos Estados Unidos. Os visitantes podem ir além do vídeo para explorar as imagens produzidas por telescópios espaciais com ferramentas interativas agora disponíveis para museus e planetários.