NASA用VR模拟黑洞人马座A*周围宇宙的500年演化

　　(映维网 2020年06月08日)通过将钱德拉太空望远镜和其他太空望远镜的数据与超级计算机模拟和虚拟现实技术相结合，一种全新的可视化技术能够允许用户体验银河系中心超大质量黑洞人马座A*的周围宇宙在过去500年间的演化。每种颜色代表不同的现象，包括沃尔夫-拉叶星(白色)、相关轨道(灰色)和钱德拉太空望远镜观测到的超音速风碰撞所产生的热气体(蓝色和青色)。你同时能够看到冷物质(红色和黄色)与热气体(紫色)的重叠。这幅图像覆盖了人马座A*周围大约3光年的面积，亦即28万亿公里左右。详细信息请点击这里。

　　通过将钱德拉太空望远镜和其他太空望远镜的数据与超级计算机模拟和虚拟现实技术相结合，一种全新的可视化技术能够允许用户体验银河系中心黑洞人马座A*的周围宇宙在过去500年间的演化。

　　名为《Galactic Center VR》的可视化程序是又一款来自天体物理学家的体验内容，并且采用了美国宇航局钱德拉X射线天文台和其他望远镜的数据。对于所述内容，美国宇航局的超级计算机模拟了物质流向银河系中心超大质量黑洞人马座A*的现象。作为一种探索模拟的新方法，研究人员将这种可视化程序加载到虚拟现实环境中，并且带到Steam和Viveport，支持HTC Vive，免费。

　　研究人员模拟了围绕天马座A*公转的25颗沃尔夫-拉叶星的风。沃尔夫-拉叶星是非常高亮且高温的天体，这个由OB型星组成的双星系统会产生强烈的星风。请留意其中一些物质由黑洞引力捕获并向其坠落的过程。

　　当来沃尔夫-拉叶星的星风发生碰撞时，物质会冲击加热到数百万度(类似于音爆)，并产生大量的X射线。星系中心过远，钱德拉太空望远镜无法探测到碰撞的个例，但设备敏锐的X射线视力可以探测到这种热气体的整体X射线发光。

　　在可视化程序中，不同的颜色代表不同的对象和现象。白色闪烁的十字星是沃尔夫-拉叶星，它们的轨道是灰色(可以取消或显示)。蓝色和青色是超音速风碰撞产生的热气体的X射线发射，而红色和黄色是所有的风物质，主要包括冷气体。紫色则是红色和蓝色重叠的地方。

　　这个可视化程序跨越了整个模拟范围，以人马座A*为中心，并覆盖周围大约3光年的面积，亦即28万亿公里左右。由于尺度巨大，天文学家将人马座A*标记放大了10000倍左右。如果不进行这样的放大，人马座A*的实际渲染大小会远远小于单个像素。

　　通过利用诸如HTC Vive等头显，可视化程序同时提供了3D透视图。模拟的每个元素都加载到虚拟现实环境中，并创建出基于数据的体验。用户可以借助六自由度的虚拟现实体验环顾四周并自由移动。用户同时能够以不同的速度播放体验，选择同时所有25种星风或仅看到一种星风，然后观察各个元素在环境中是如何相互影响。

　　智利天主教大学的克里斯托弗·拉塞尔( Christopher Russell)博士现在供职于美国天主教大学和美国宇航局戈达德航天飞行中心，并且在美国天文学会第236次会议中代表团队介绍了这款虚拟现实经验。值得一提的是，本次会议同时是美国天文学会首次在线上举行的活动。其他小组成员包括巴尔塔萨尔·卢科(Baltasar Luco)、豪尔赫·卡德拉(Jorge Cuadra)和米格尔·塞普尔韦达(Miguel Sepúlveda)。团队是在美国宇航局艾姆斯研究中心的超级计算机中运行了所述虚拟现实体验的模拟。

　　美国宇航局的马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉太空望远镜计划。