Niebo w 3D czyli Hubble i odrobina wyobraźni

dnia 02/11/2016

Obrazy uzyskiwane dzięki kosmicznemu teleskopowi Hubble’a kruszą nawet najtwardsze serca. Prowokują one naukowców do rozważań dotyczących tego, jak mgławice i inne obiekty fotografowane przez niego wyglądałyby z innej perspektywy. Innymi słowy, tworzą oni artystyczne wizualizacje pokazujące te obiekty w trójwymiarze. Często zanika na nich rzeczywista odległość obiektów od gwiazd, kolory służą jedynie podkreśleniu kontrastów, a nie przedstawieniu realnych długości fali elektromagnetycznej (podobnie jak w przypadku zdjęć), lecz przyznać trzeba, że są one zachwycające. Oto kilka z nich.

Mgławica Bańka: wiatr i promieniowanie masywnej gwiazdy

Wizualizacja Mgławicy Bańka rozpoczyna się spojrzeniem z oddali, obejmującym żarzącą się chmurę. Wysokoenergetyczne promieniowanie z masywnej gwiazdy typu O, BD +60°2522, odpowiada za jonizację całego rejonu. Wirtualna kamera mija gwiazdy na pierwszym planie i zbliża się do bańki sfotografowanej przez teleskop Hubble’a. Masywna gwiazda nieustannie odrzuca swój zewnętrzny materiał w postaci wiatru gwiazdowego, który rozdmuchał bańkę gazu o średnicy 7 lat świetlnych. Trójwymiarowa perspektywa wizualizacji podkreśla wielkość tej struktury oraz fakt, że gwiazda BD +60°2522 nie znajduje się dokładnie w jej centrum. Ciśnienie wewnątrz bańki rozpycha ją szybciej w kierunkach rejonów pozbawionych otaczającej ją mgławicy.

Energiczne wstążki gazowe: Mgławica Welon, fragment pozostałości po wybuchu supernowej

Wizualizacja 3D pokazuje mały fragment Mgławicy Welon sfotografowany przez teleskop Hubble’a. Ten rejon to niewielka cząstka ogromnej, rozszerzającej się pozostałości po wybuchu supernowej, które to wydarzenie miało miejsce tysiące lat temu. Hubble dostrzega zapętlone włókna podobne do lin, zbudowane ze świecących gazów. Zostały one pobudzone i rozgrzane przez kolizję z chłodniejszym, gęstszym gazem międzygwiazdowym.

Model wykonany dla celów poglądowych pokazuje, że gigantyczna bańka gazu ma cienką, pomarszczoną powierzchnię. Wyjaśnia również, że świecenie różnych atomów wynika z warstw różnych gazów znajdujących się w mgławicy. Na tej wizualizacji emisje siarki, wodoru oraz tlenu zostały przedstawione kolejno w kolorach czerwonym, zielonym i niebieskim.

Czerwona Bańka: pozostałość po wybuchu supernowej SNR 0509-67.5

Wizualizacja pokazuje pozostałość po supernowej SNR 0509-67.5. Delikatna sfera gazu sfotografowana przez teleskop Hubble’a jest efektem pobudzenia go przez poszerzającą się falę podmuchową pochodzącą z wybuchu supernowej. Bańka to widoczna część pozostałości po potężnej eksplozji gwiazdy w Wielkim Obłoku Magellana, małej galaktyce oddalonej o około 160000 lat świetlnych od Ziemi. Zmarszczki na powierzchni skorupy mogły powstać w wyniku subtelnych różnic w gęstości otaczającego ją gazu międzygwiazdowego lub też mogą rozchodzić się od wewnątrz, a wówczas spowodowałyby je fragmenty wyrzucanego materiału. Ta zasłona gazowa w kształcie bańki ma średnicę 23 lat świetlnych i rozszerza się z prędkością ponad 5000 kilometrów na sekundę.

Miecze świetlne na nieboskłonie: gwiezdne dżety w HH24

Obiekty Herbiga-Haro posiadają długie, cienkie dżety emitowane przez nowonarodzone gwiazdy. Wizualizacja łączy dwuwymiarowy zbliżenie do obiektu z trójwymiarowym lotem badającym zaskakujący obraz obiektu Herbiga-Haro widziany przez teleskop Hubble’a, znany jako HH24. Film rozpoczyna się nocnym spojrzeniem na gwiazdozbiór Oriona, a następnie widz zbliża się do obiektu. Na północny wschód od pasa Oriona znajduje się ogromna ciemna mgławica zwana obłokiem molekularnym Orion B. Wewnątrz obłoku znajduje się wiele jasnych regionów, w których powstają gwiazdy. Wizualizacja dociera do jednego, szczególnie energetycznego przykładu takiego regionu.

Następnie przełączamy się na perspektywę trójwymiarową. Gdy wirtualna kamera wpada w ciemną mgławicę, gwiazdy znikają po bokach i ukazują się szczegóły powstających gwiazd oraz emitowanych przez nie dżetów. Gwiazda centralna skrywa się za gazem i pyłem, jednak jej bliźniacze dżety przypominają kosmiczny, obosieczny miecz świetlny. Dżety wyrzucane z gwiazdy wyżłobiły zagłębienie w kształcie klepsydry. Dżet pochodzący od innej młodej gwiazdy utworzył cylindryczny tunel w gazie położonym na lewo. Uważne przestudiowanie danych z Hubble’a umożliwi dostrzeżenie kilku innych dżetów podgrzewających i przemieszczających gaz i pył wokół siebie.

Źródło: NASA, ESA, Viz3D Team, STScI