天文学家造出模型 将婴儿恒星握于掌中

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【大纪元2021年09月12日讯】(大纪元记者笛睿编译报导)一个天文研究组利用3D打印的方法造出了一个个正处于孕育阶段的恒星的模型。这些模型的尺寸让人轻易握于手中,可以直观地看见里面尘埃和气体互动的情况。

加利福尼亚大学圣克鲁兹分校(University of California,Santa Cruz)的天体物理学家伊玛拉(Nia Imara)也是一名艺术家。对这两个领域的热情激发她的灵感成就了这样的一个项目。

伊玛拉引领的研究组造出的一个个婴儿恒星模型看上去和棒球差不多大,里面有各种各样好看的图案。“我们想造出一种可以互动的模型,帮助我们直观地看到恒星诞生的景象,以便更好地探索这个物理过程。”伊玛拉在发布这份研究成果的新闻稿中说。

研究人员解释说,传统的3D打印是把材料连续挤出来堆叠形成,所以都是不透明的固体,这难以展现像气体、云雾这类分散的物体。他们使用了类似喷墨打印的技术,用不同颜色的树脂,有的透明,有的不透明,在透明背景的精确位置上,再喷上不透明的树脂,从而刻画出云雾缭绕般朦胧的效果。

除了完整的球体,研究人员也造了一些半球体,让人能看到婴儿恒星横截面的景象。

这些星际云所展示的图案,是根据电脑模拟恒星诞生的时候周围大量尘埃和气体汇聚在一起互动的形态制作的。研究人员表示,电脑模拟的情形哪怕只有细微的差别,在3D模型上看起来都很明显。

合作研究员福布斯(John Forbes)说:“它们不仅看起来美观,而且很容易看到用其它展示技术所看不到的复杂结构。”

比如某个区域的结构是长方形还是煎饼的形状,如果正好看到的是横截面,在平面图形上就区分不出来,都是一条线的样子。“在球体内,你可以明显地看到平面结构具体的形状,还能看到里面条条丝线的结构。这太令人震惊了。”福布斯说。

伊玛拉说,在立体模型里面,一些连续性的结构也看的更清楚。“如果某种结构是盘旋在空间内,(在平面模型上)你可能看不出两个区域之间是由同一种结构连接在一起,有了这样立体互动的模型,你把它们拿在手上转动的时候,很容易就看出这些连续性的结构。”

研究人员这次一共造了9个球体模型,用于探查分子云的湍流场、引力场和磁场这三种基本物理过程对恒星演化所起到的影响。

在此之前,研究人员看到的星系、星云的模拟系统都是在电脑屏幕上。有了这些模型,研究人员徬佛可以把一颗颗在孕育过程中的恒星握在掌中,仔细端详。研究者表示,这个项目造出的模型是天文学和艺术相结合的惊人之作。

这份研究8月25日发表于《天文物理期刊通讯》(The Astrophysical Journal Letters)期刊。◇

责任编辑:朱涵儒

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