Cassiopea A, il più giovane residuo di supernova conosciuto nella Via Lattea, sono i resti di una stella esplosa quasi 400 anni fa. La stella era approssimativamente da 15 a 20 volte la massa del nostro sole e si trovava nella costellazione di Cassiopea, quasi 11, 000 anni luce dalla terra.

Sebbene incredibilmente distante, è ora possibile entrare in una rappresentazione in realtà virtuale (VR) di ciò che è seguito a quell'esplosione.

Un team guidato da Kimberly Kowal Arcand dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) e del Center for Computation and Visualization della Brown University ha reso possibile agli astronomi, astrofisici, appassionati di spazio, e i semplicemente curiosi di provare com'è dentro una stella morta. I loro sforzi sono descritti in un recente articolo in Communicating Astronomy with the Public.

Il progetto VR, ritenuto il primo del suo genere, utilizzando i dati a raggi X della missione Chandra X-ray Observatory della NASA (che ha sede al CfA), dati a infrarossi dal telescopio spaziale Spitzer, e dati ottici da altri telescopi, aggiunge nuovi livelli di comprensione a uno degli oggetti più famosi e ampiamente studiati nel cielo.

"Il nostro universo è dinamico e tridimensionale, ma non lo capiamo quando guardiamo costantemente le cose" in due dimensioni, disse Arcand, il piombo di visualizzazione a CfA.

Il progetto si basa su ricerche precedenti condotte su Cas A, come è comunemente noto, che per primo ha reso la stella morta in un modello 3D utilizzando i raggi X e i dati ottici provenienti da più telescopi. Arcand e il suo team hanno utilizzato quei dati per convertire il modello in un'esperienza VR utilizzando MinVR e VTK, due piattaforme di visualizzazione dei dati. Il lavoro di codifica è stato gestito principalmente da Elaine Jiang, senior di informatica della Brown, un coautore sulla carta.

L'esperienza VR consente agli utenti di camminare all'interno di una colorata rappresentazione digitale dell'esplosione stellare e di interagire con parti di essa mentre leggono brevi didascalie che identificano i materiali che vedono.

"Gli astronomi hanno studiato a lungo i resti di supernova per capire meglio esattamente come le stelle producono e diffondono molti degli elementi osservati sulla Terra e nel cosmo in generale, " disse Arcand.

Quando le stelle esplodono, espellono tutti i loro elementi nell'universo. In sostanza, aiutano a creare gli elementi della vita, dal ferro nel nostro sangue al calcio nelle nostre ossa. tutto questo, i ricercatori credono, proviene da generazioni precedenti di stelle esplose.

Nel modello 3D di Cas A, e ora nel modello VR, elementi come il ferro, silicio, e lo zolfo sono rappresentati da colori diversi. Vederlo in 3-D getta Cas A in una nuova prospettiva, anche per ricercatori e astronomi di lunga data che costruiscono modelli di esplosioni di supernova.

"La prima volta che sono entrato nello stesso set di dati che ho osservato per 20 anni, Sono stato subito affascinato da cose che non avevo mai notato, come come vari pezzi di ferro fossero in luoghi diversi, "Ha detto Arcand. "La capacità di guardare qualcosa in tre dimensioni e di esserne immerso mi ha aperto gli occhi per pensarci in modi diversi."

Le piattaforme VR aprono anche alla comprensione del resto di supernova, che è la sorgente radio più potente al di là del nostro sistema solare, a nuovi pubblici. Le versioni VR di Cas A sono disponibili su richiesta per una grotta VR (una stanza appositamente realizzata in cui i pavimenti e le pareti sono schermi di proiezione), così come su Oculus Rift, una piattaforma di computer VR. Nell'ambito di questo progetto, il team ha anche creato una versione che funziona con Google Cardboard o piattaforme smartphone simili. In un progetto separato ma correlato, Arcand e un team di CfA hanno collaborato con lo Smithsonian Learning Lab per creare un interattivo, Applicazione 3-D e video a 360 gradi di Cas A che funziona con Google Cardboard e piattaforme simili.

"Tutta la mia carriera ha guardato ai dati e al modo in cui li prendiamo e li rendiamo accessibili o li visualizziamo in un modo che aggiunga un significato che sia ancora scientifico, " disse Arcand.

La realtà virtuale è una strada quasi perfetta per questo approccio, poiché è diventato sempre più popolare sia come intrattenimento che come strumento educativo. È stato utilizzato per aiutare il personale medico a prepararsi per gli interventi chirurgici, Per esempio, e le aziende di videogiochi lo hanno utilizzato per aggiungere eccitazione e immersione ai giochi popolari.

Arcand spera di rendere Cas A accessibile a ancora più persone, come i non vedenti, aggiungendo elementi sonori ai colori nel modello.

La reazione all'esperienza VR è stata estremamente positiva, disse Arcand. Esperti e non esperti allo stesso modo sono colpiti da quelli che Arcand chiama "momenti di stupore" di essere dentro e imparare qualcosa di così grande e lontano.

"Chi non vorrebbe entrare in una stella morta?" disse Arcand.

Questa storia è pubblicata per gentile concessione della Harvard Gazette, Il giornale ufficiale dell'Università di Harvard. Per ulteriori notizie universitarie, visita Harvard.edu.