Los astrónomos y especialistas en visualización del programa Universe of Learning de la NASA han combinado la visión visible e infrarroja de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer para crear una visión sin precedentes, tridimensional, vista aérea de la pintoresca nebulosa de Orión, una región cercana de formación de estrellas.

Los espectadores experimentan este vivero estelar cercano "de cerca y en persona" mientras la nueva visualización digital los transporta entre las estrellas recién nacidas, nubes brillantes calentadas por una intensa radiación, y envolturas gaseosas en forma de renacuajo que rodean los discos protoplanetarios.

Usando imágenes científicas reales y otros datos, combinado con técnicas de Hollywood, un equipo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, y el Caltech / Centro de análisis y procesamiento de infrarrojos (IPAC) en Pasadena, California, ha creado la mejor y más detallada visualización de longitud de onda múltiple de esta nebulosa fotogénica. El sobrevuelo permite a las personas experimentar y aprender sobre el universo de una forma nueva y emocionante.

La película de tres minutos que muestra la Nebulosa de Orión en luz visible e infrarroja, fue lanzado al público hoy. Está disponible para planetarios y otros centros de aprendizaje informal en todo el mundo para ayudar a las audiencias a explorar cuestiones fundamentales de la ciencia como, "¿Cómo llegamos aquí?"

"Poder volar a través del tapiz de la nebulosa en tres dimensiones le da a las personas una idea mucho mejor de cómo es realmente el universo, "explicó el científico de visualización del Space Telescope Science Institute Frank Summers, quien dirigió el equipo que desarrolló la película. "Al agregar profundidad y estructura a las increíbles imágenes, este sobrevuelo ayuda a dilucidar el universo para el público, tanto educativa como inspiradora ".

"Mirar el universo con luz infrarroja brinda un contexto sorprendente para las vistas de luz visible más familiares. Esta película brinda una oportunidad única de inmersión de ver cómo aparecen las nuevas características a medida que cambiamos a longitudes de onda de luz normalmente invisibles para nuestros ojos, "dijo Robert Hurt, científico líder en visualización en IPAC.

Una de las nebulosas más brillantes del cielo, la nebulosa de Orión es visible a simple vista. Aparece como la "estrella" del medio en la espada de la constelación de Orión, el cazador, y se encuentra aproximadamente a 1, 350 años luz de distancia. Con solo 2 millones de años, la nebulosa es un laboratorio ideal para estudiar estrellas jóvenes y estrellas que aún se están formando. Ofrece un vistazo de lo que pudo haber sucedido cuando nació el Sol hace 4.600 millones de años.

El video tridimensional ofrece una mirada a la fantástica topografía de la nebulosa. Un torrente de radiación ultravioleta y vientos estelares del masivo, Las estrellas centrales del cúmulo estelar Trapezium han excavado una cavidad cavernosa en forma de cuenco en la pared de una nube gigante de hidrógeno molecular frío mezclada con polvo.

Astrónomos y visualizadores trabajaron juntos para hacer un modelo tridimensional de las profundidades de esta región cavernosa, como trazar montañas y valles en el fondo del océano. Luego, se superpusieron imágenes coloridas del Hubble y Spitzer en el terreno.

La visualización científica lleva al espectador a un vuelo impresionante a través de la nebulosa, siguiendo los contornos del gas y el polvo. Al alternar entre las vistas de Hubble y Spitzer, la película muestra detalles sorprendentemente diferentes de la Nebulosa de Orión.

Hubble ve objetos que brillan con luz visible, que suelen estar en miles de grados. Spitzer es sensible a los objetos más fríos con temperaturas de solo cientos de grados. La visión infrarroja de Spitzer atraviesa el polvo oscuro para ver estrellas incrustadas profundamente en la nebulosa, así como estrellas más débiles y menos masivas, que son más brillantes en infrarrojos que en luz visible. La nueva visualización ayuda a las personas a experimentar cómo los dos telescopios proporcionan una imagen más compleja y completa de la nebulosa.

La visualización es parte de una nueva generación de productos y experiencias que está desarrollando el programa Universe of Learning de la NASA. El esfuerzo combina una conexión directa con la ciencia y los científicos de las misiones astrofísicas de la NASA con la atención a las necesidades de la audiencia para capacitar a los jóvenes, familias y estudiantes de por vida para explorar cuestiones fundamentales de la ciencia, experimentar cómo se hace la ciencia, y descubrir el universo por sí mismos.

La interpretación tridimensional está guiada por el conocimiento científico y la intuición científica. Comenzando con las imágenes bidimensionales de Hubble y Spitzer, Summers y Hurt trabajaron con expertos para analizar la estructura dentro de la nebulosa. Primero crearon una superficie de luz visible, y luego una estructura subyacente de las características infrarrojas.

Para darle a la nebulosa su sensación etérea, Summers escribió un código de renderizado especial para combinar de manera eficiente las decenas de millones de elementos semitransparentes del gas. El código personalizado permite a Summers ejecutar esta y otras visualizaciones en estaciones de trabajo de escritorio, en lugar de en un clúster de supercomputación.

Los otros componentes de la nebulosa se aislaron en capas de imágenes y se modelaron por separado. Estos elementos incluían estrellas, discos protoplanetarios, golpes de arco, y el gas delgado frente a la nebulosa llamado "el velo". Después de renderizar, estas capas y la nebulosa gaseosa se vuelven a unir para crear la visualización.

Las estructuras tridimensionales sirven como aproximaciones científicamente razonables para imaginar la nebulosa. "Lo principal es brindar al espectador una comprensión experimental, para que tengan una forma de interpretar las imágenes de los telescopios, ", explicó Summers." Es algo realmente maravilloso cuando pueden construir un modelo mental en su cabeza para transformar la imagen bidimensional en una escena tridimensional ".

Esta película demuestra el poder de la astronomía de múltiples longitudes de onda. Ayuda al público a comprender cómo se hace la ciencia, cómo y por qué los astrónomos utilizan múltiples regiones del espectro electromagnético para explorar y aprender sobre nuestro universo. También está despertando el apetito de los astrónomos por lo que verán con el telescopio espacial James Webb de la NASA. que mostrará detalles mucho más finos de lo más profundo, funciones de infrarrojos.

Se pueden explorar más visualizaciones y conexiones entre la ciencia de las nebulosas y los estudiantes a través de otros productos producidos por el Universo de Aprendizaje de la NASA. como ViewSpace. ViewSpace es una exhibición de videos actualmente en casi 200 museos y planetarios en los Estados Unidos. Los visitantes pueden ir más allá del video para explorar las imágenes producidas por los telescopios espaciales con herramientas interactivas ahora disponibles para museos y planetarios.