Dall’osservazione del cielo ai modelli 3D: le scoperte dell’Osservatorio Chandra si stampano in 3D

Dall’osservazione del cielo ai modelli 3D: le scoperte dell’Osservatorio Chandra possono essere stampate in 3D
 
Per due decenni, l’ Osservatorio a raggi X Chandra in orbita ha catturato le regioni calde e turbolente dello spazio, come stelle esplose, ammassi di galassie e materia attorno ai buchi neri. Ha aiutato gli scienziati a vedere le lunghezze d’onda “invisibili” degli oggetti nello spazio e a rispondere a domande fondamentali sull’universo. Per un telescopio spaziale di punta come Chandra della NASA , l’universo è completamente diverso. Con un occhio che può arrivare fino ai quasar ai margini dell’universo osservabile ( distante 46,1 miliardi di anni luce), ha catturato più di 16.500 osservazioni. Ora, una raccolta di nove oggetti 3D di Chandra è disponibile su una nuova piattaforma della Smithsonian Institution .


Attraverso varie tecniche, gli astronomi hanno catturato dati da Chandra e altri telescopi e hanno costruito simulazioni scientifiche e modelli 3D di ciò che in precedenza era stato rappresentato come proiezioni piatte e bidimensionali sul cielo. Chiunque può guardare i modelli 3D sulla piattaforma Voyager online , manipolarli, visualizzarli in realtà aumentata e scaricare i file 3D pronti per la stampa. La maggior parte dei modelli stampabili in 3D e le informazioni su come stamparli sono disponibili anche attraverso il sito dedicato dell’Osservatorio Astrofisico di Harvard-Smithsonian . Insieme, le risorse online ospitano un impressionante set di dati di alcune delle scoperte più significative di Chandra.

Dalle nebulose alle supernove, l’attuale suite di modelli 3D Chandra e file stampabili 3D presenta stelle in varie fasi del ciclo di vita stellare. Coinvolgendo gli utenti, i siti descrivono ogni oggetto modellato in 3D come un’esperienza unica per comprendere i dati scientifici. Ad esempio, gli utenti possono passare dal guardare i resti della stella morta Cassiopea A da vicino a tenerla tra le mani dopo aver stampato il modello.


Chiunque abbia accesso a una stampante 3D può anche scegliere di stampare l’onda d’urto di due nova, U Scorpii e il sistema a doppia stella V745 Sco. Gli astronomi hanno visto U Scorpii – che si trova a circa 40.000 anni luce di distanza da noi – eruttare circa una volta ogni decennio, quindi questo sistema è dovuto per un altro scoppio molto presto, il che dovrebbe creare una struttura stampabile super interessante.

Per quanto riguarda il V745 Sco, situato a circa 25.000 anni luce dalla Terra, il Chandra X-ray Observatory ha catturato l’ultima eruzione del sistema il 6 febbraio 2014. Il nuovo modello 3D dell’esplosione mostra i dettagli dell’onda d’urto, la massa espulsa dall’esplosione e il disco di materiale più freddo, che è per lo più non toccato dagli effetti dell’onda d’urto. Per ciascuno di questi modelli 3D e storie stampabili in 3D rivelati attraverso il vasto set di dati di Chandra, gli utenti imparano a vivere gli eventi in un modo completamente nuovo, rendendo questa esperienza davvero unica, specialmente per istituzioni come biblioteche e musei, così come per la scienza e l’istruzione comunità.Un altro affascinante modello 3D e opzione stampabile disponibile tramite Voyager è la Nebulosa del Granchio, che contiene i resti di una stella esplosa situata a circa 6.500 anni luce dalla Terra. In questo caso, le strutture rivelate dai raggi X di Chandra includono la pulsar e un disco ad anello di materiale energizzato, con getti di particelle che sparano dalle estremità opposte della pulsar energetica. Le strutture 3D servono come approssimazioni scientificamente informate per visualizzare la nebulosa. È anche possibile tenere una stampa di una formazione stellare. A circa 450 anni luce di distanza, la DG Tau ha fatto il suo debutto stellare come modello 3D e file stampabile su entrambi i siti.


L’inclusione della collezione Chandra in Voyager coincide anche con il rilascio dell’ultimo modello 3D di Chandra, uno straordinario residuo di supernova chiamato IC 443 situato a circa 5.000 anni luce dalla Terra. I dettagli del modello sono inclusi in un articolo pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) di Palermo, Italia. In una versione per Voyager, il modello 3D è stato trasformato per essere più adatto alla realtà aumentata e alla stampa 3D, che richiede strutture connesse.

Sviluppata dallo Smithsonian Digitization Program Office , la piattaforma Voyager consente di utilizzare i set di dati come strumenti per l’apprendimento e la scoperta. Gli spettatori possono esplorare queste affascinanti rappresentazioni 3D di oggetti nello spazio insieme ad altre rappresentazioni storiche , come una statua di George Washington o uno scheletro di un mammut estinto. Ci sono anche ulteriori livelli di informazioni e interazione per i modelli Chandra 3D, inclusi tour annotati che evidenziano le caratteristiche chiave di ciascun oggetto cosmico.

Sebbene non siano in grado di volare su un oggetto così distante e zoomarlo intorno, gli astronomi possono utilizzare i dati di Chandra per conoscere la geometria, la velocità e altre proprietà fisiche delle sorgenti cosmiche. L’esperienza coinvolgerà i fan cosmici di tutto il mondo. Per stampare in 3D i set di dati, gli utenti possono facilmente scaricare i file 3D da uno dei due siti. Un elenco completo degli oggetti 3D Chandra, insieme alle informazioni su come visualizzarli e stamparli, è disponibile anche qui

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