NASA天文學(xué)家借助3D打印技術(shù)來揭示星系間的秘密
伊塔星位于船底座,被認(rèn)為是在距地球一萬光年內(nèi)最明亮而神秘的恒星系統(tǒng)。這個由兩顆恒星構(gòu)成的星系在19世紀(jì)爆發(fā)過兩次,天文學(xué)家至今仍然沒找到其爆發(fā)的原因。有研究人員認(rèn)為,其中一顆恒星作為超新星可能很快就會發(fā)生爆炸。
2015年1月8日,天文學(xué)家在美國天文學(xué)會第225次會議中討論了最近對于船底座伊塔星(Eta Carinae)恒星系統(tǒng)的觀測結(jié)果,并使用3D打印模型來幫助增進(jìn)了天文學(xué)家們對于這個星系的了解。
“我們正在越來越了解這個很不一般的星系當(dāng)前的狀態(tài)和內(nèi)部復(fù)雜的環(huán)境,但距離能夠解釋這個星系過去爆發(fā)的原因以及預(yù)測它未來的行為還有很長的路要走。”美國宇航局(NASA)Goddard 太空飛行中心的天體物理學(xué)家Ted Gull說。 Gull在過去十年負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)監(jiān)測這個星系的研究小組。
在過去十年里,研究小組通過收集地面望遠(yuǎn)鏡和NASA的太空衛(wèi)星觀測結(jié)果開發(fā)出了伊塔星系的模型。
“我們用過去的觀測數(shù)據(jù)構(gòu)建了一個計算機(jī)模型,它能夠幫助預(yù)測我們在下一個周期中會看到什么,然后我們再把新的觀測結(jié)果反饋回模型,以進(jìn)一步完善它。”NASA博士后項目研究員Thomas Madura說。
使用Madura的模型和模擬,研究小組已經(jīng)能夠了解該星系內(nèi)部的一些特性,并糾正了以前的某些錯誤觀點。為了更好使其內(nèi)部運動可視化,并進(jìn)一步研究它,Madura轉(zhuǎn)向了3D打印,用3D打印將自己的數(shù)字模型轉(zhuǎn)化成更直觀的實體模型,從而方便研究人員之間的交流與講解觀點。尤其是,有一次使用消費級3D打印機(jī)把模型打印出來后,研究小組發(fā)現(xiàn)了他們以前沒有注意到的伊塔星系的一個特征,那是星系邊緣氣流的一個突起。
“我們認(rèn)為這些結(jié)構(gòu)是真實的,它是最近幾個月不穩(wěn)定流動的一個結(jié)果。”Madura說。“我原本希望能夠3D打印出模型,以更好地觀察他們,這個結(jié)果竟然遠(yuǎn)遠(yuǎn)比我想象的更成功。”
使用3D打印模型,研究人員能夠確定從每顆星吹出的風(fēng)所有的不同屬性。比如主星的風(fēng)更密集、更慢(大約一百萬英里每小時),相比較而言其伴星的風(fēng)則更輕、速度更快(約六百萬英里每小時)。
Madura的3D打印星系模型可以展現(xiàn)這一切。 最終模型可以被分成兩個部分,一部分包含了來自主星密而慢的風(fēng),而另一部分則包含了快而清的風(fēng)。當(dāng)模型被切成兩部分時,其內(nèi)部腔體揭示了這兩種風(fēng)如何進(jìn)行相互作用的更多細(xì)節(jié)。
“據(jù)我們所知,這是世界上首個3D打印出來的由一臺超級計算機(jī)模擬的復(fù)雜天體系統(tǒng)模型。”Madura補(bǔ)充說。
根據(jù)3D打印模型的預(yù)測,伊塔星到2020年可能再次爆發(fā),但NASA的研究人員認(rèn)為在不久的將來并不會出現(xiàn)任何災(zāi)難性事件。
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