Astronomer och visualiseringsspecialister från NASAs Universe of Learning -program har kombinerat synlig och infraröd vision av rymdteleskopen Hubble och Spitzer för att skapa en aldrig tidigare skådad, tredimensionell, genomskinlig vy över den pittoreska Orion-nebulosan, en närliggande stjärnbildande region.

Tittarna upplever denna närliggande stjärnkammare "på nära håll och personlig" när den nya digitala visualiseringen förflyttar dem bland nyfödda stjärnor, glödande moln uppvärmda av intensiv strålning, och grodyngelformade gasformiga kuvert som omger protoplanetära skivor.

Med hjälp av faktiska vetenskapliga bilder och annan data, kombinerat med Hollywood -tekniker, ett team vid Space Telescope Science Institute i Baltimore, och Caltech/Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) i Pasadena, Kalifornien, har skapat den bästa och mest detaljerade multi-våglängdsvisualiseringen ännu av denna fotogena nebulosa. Genomflygningen gör att människor kan uppleva och lära sig om universum på ett spännande nytt sätt.

Den tre minuter långa filmen, som visar Orion -nebulosan i både synligt och infrarött ljus, släpptes för allmänheten idag. Det är tillgängligt för planetarier och andra centra för informellt lärande över hela världen för att hjälpa publiken att utforska grundläggande frågor inom vetenskap som, "Hur kom vi hit?"

"Att kunna flyga genom nebulosans väv i tre dimensioner ger människor en mycket bättre känsla av hur universum verkligen är, "förklarade Space Telescope Science Institutes visualiseringsforskare Frank Summers, som ledde laget som utvecklade filmen. "Genom att lägga till djup och struktur till de fantastiska bilderna, denna genomströmning hjälper till att belysa universum för allmänheten, både utbildande och inspirerande. "

"Att titta på universum i infrarött ljus ger ett slående sammanhang för de mer bekanta synliga synliga ljusen. Denna film ger en unik uppslukande chans att se hur nya funktioner visas när vi går över till våglängder av ljus som normalt är osynliga för våra ögon, "sa Robert Hurt, ledande visualiseringsforskare vid IPAC.

En av himmelens ljusaste nebulas, Orion -nebulosan, syns med blotta ögat. Det framstår som den mellersta "stjärnan" i svärdet i stjärnbilden Orion, jägaren, och ligger cirka 1, 350 ljusår bort. Vid bara 2 miljoner år gammal, nebulosan är ett idealiskt laboratorium för att studera unga stjärnor och stjärnor som fortfarande bildas. Det ger en glimt av vad som kan ha hänt när solen föddes för 4,6 miljarder år sedan.

Den tredimensionella videon ger en titt på nebulosans fantastiska topografi. En ström av ultraviolett strålning och stjärnvindar från den massiva, centralstjärnorna i Trapezium-stjärnklustret har ristat ut en grottliknande skålliknande hålighet i väggen i ett gigantiskt moln av kallt molekylärt väte spetsat med damm.

Astronomer och visualisatorer arbetade tillsammans för att skapa en tredimensionell modell av djupet i denna grottregion, som att planera berg och dalar på havsbotten. Färgglada Hubble- och Spitzer -bilder överlagdes sedan på terrängen.

Den vetenskapliga visualiseringen tar betraktaren med på en hisnande flykt genom nebulosan, efter gasens och dammets konturer. Genom att växla mellan Hubble- och Spitzer -vyerna, filmen visar påfallande olika detaljer om Orion -nebulosan.

Hubble ser föremål som lyser i synligt ljus, som vanligtvis ligger i tusentals grader. Spitzer är känslig för svalare föremål med temperaturer på bara hundratals grader. Spitzers infraröda syn tränger igenom dunkelt damm för att se stjärnor inbäddade djupt i nebulosan, liksom svagare och mindre massiva stjärnor, som är ljusare i infrarött än i synligt ljus. Den nya visualiseringen hjälper människor att uppleva hur de två teleskopen ger en mer komplex och fullständig bild av nebulosan.

Visualiseringen är en av en ny generation av produkter och upplevelser som utvecklas av NASAs Universe of Learning -program. Insatsen kombinerar en direkt koppling till vetenskapen och forskarna i NASA:s astrofysikuppdrag med uppmärksamhet på publikens behov för att möjliggöra ungdomar, familjer och livslånga elever att utforska grundläggande frågor inom vetenskap, uppleva hur vetenskap görs, och upptäck universum själva.

Den tredimensionella tolkningen styrs av vetenskaplig kunskap och vetenskaplig intuition. Börjar med de tvådimensionella Hubble- och Spitzer-bilderna, Summers och Hurt arbetade med experter för att analysera strukturen inuti nebulosan. De skapade först en synlig yta, och sedan en underliggande struktur för de infraröda funktionerna.

För att ge nebulosan dess eteriska känsla, Summers skrev en särskild återgivningskod för att effektivt kombinera tiotals miljoner halvtransparenta element i gasen. Den anpassade koden gör att Summers kan köra denna och andra visualiseringar på stationära arbetsstationer, snarare än på ett superdatorkluster.

De andra komponenterna i nebulosan isolerades i bildskikt och modellerades separat. Dessa element inkluderade stjärnor, protoplanetära skivor, bågchocker, och den tunna gasen framför nebulosan kallad "slöjan". Efter återgivning, dessa lager och den gasformiga nebulosan förs samman igen för att skapa visualiseringen.

De tredimensionella strukturerna fungerar som vetenskapligt rimliga approximationer för att föreställa sig nebulosan. "Det viktigaste är att ge betraktaren en erfarenhetsförståelse, så att de har ett sätt att tolka bilderna från teleskop, "förklarade Summers." Det är en riktigt underbar sak när de kan bygga en mental modell i huvudet för att omvandla den tvådimensionella bilden till en tredimensionell scen. "

Denna film visar kraften i astronomi med flera våglängder. Det hjälper publiken att förstå hur vetenskapen görs - hur och varför astronomer använder flera områden i det elektromagnetiska spektrumet för att utforska och lära sig om vårt universum. Det väcker också astronomernas aptit för vad de kommer att se med NASA:s James Webb rymdteleskop, som kommer att visa mycket finare detaljer om de djupare, infraröda funktioner.

Fler visualiseringar och kopplingar mellan vetenskapen om nebulas och elever kan utforskas genom andra produkter som produceras av NASAs Universum of Learning, till exempel ViewSpace. ViewSpace är en videoutställning för närvarande på nästan 200 museer och planetarier i hela USA. Besökare kan gå utöver video för att utforska bilderna som produceras av rymdteleskop med interaktiva verktyg som nu finns tillgängliga för museer och planetarier.