Genom att kombinera data från teleskop med superdatorsimuleringar och virtuell verklighet (VR), en ny visualisering låter dig uppleva 500 år av kosmisk evolution runt det supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan.

Denna visualisering, kallad "Galactic Center VR", är den senaste i en serie från astrofysiker, och baseras på data från NASA:s Chandra X-ray Observatory och andra teleskop. Den här nya delen innehåller deras NASA-superdatorsimuleringar av material som strömmar mot Vintergatans svarta hål med fyra miljoner solmassa, känt som Skytten A* (Sgr A*). Visualiseringen har laddats in i en VR-miljö som en ny metod för att utforska dessa simuleringar, och är tillgänglig gratis i både Steam- och Viveport VR-butikerna.

Forskarna modellerade vindar från 25 mycket ljusa och massiva föremål som kallas Wolf-Rayet-stjärnor, som genomsyrar de centrala ljusåren i galaxen när de kretsar kring Sgr A*. Wolf-Rayet-stjärnor producerar så mycket ljus att de blåser av sina yttre skikt ut i rymden för att skapa överljudsvindar. Se när en del av detta material fångas av det svarta hålets gravitation och sjunker mot det.

När vindarna från Wolf-Rayet-stjärnorna kolliderar, materialet värms upp till miljontals grader av stötar – liknande ljudbommar – och producerar rikliga mängder röntgenstrålar. Galaxens centrum är för avlägset för att Chandra ska kunna upptäcka individuella exempel på dessa kollisioner, men den övergripande röntgenglöden från denna heta gas kan upptäckas med Chandras skarpa röntgenseende.

I visualiseringen, olika färger representerar olika föremål och fenomen. De vita blinkande korsen är Wolf-Rayet-stjärnorna, och deras banor är i grått (som kan slås på och av). De blå och cyanfärgerna visar simuleringens röntgenstrålning från het gas på grund av de överljudsvindkollisioner som observerats av Chandra, medan de röda och gula visar allt vindmaterial, som domineras av kallare gas och sett infraröd och andra teleskop. Den lila är där det röda och blåa överlappar varandra.

Visualiseringen spänner över hela simuleringsstorleken, som täcker cirka 3 ljusår, eller cirka 18 biljoner miles, centrerad på Sgr A*. På grund av denna stora skala, astronomerna ökade Sgr A*-markören med cirka 10, 000 gånger. Utan denna utvidgning, den faktiska storleken på Sgr A* skulle göra den mycket mindre än en enda pixel.

Visualiseringen ger också ett 3D-perspektiv genom användning av VR-glasögon som HTC Vive. Varje element i simuleringen laddas in i VR-miljön, skapa en databaserad simulering. Genom att tillhandahålla en VR-upplevelse med sex frihetsgrader, användaren kan titta och röra sig i vilken riktning som helst. Användaren kan också spela simuleringen i olika hastigheter och välja mellan att se alla 25 vindarna eller bara en vind för att observera hur de enskilda elementen påverkar varandra i denna miljö.

Dr Christopher Russell från Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), som nu är vid Catholic University of America och NASA Goddard Space Flight Center, presenterade denna VR-upplevelse på uppdrag av sig själv och sina kollegor i Instituto de Astrofísica VR Lab vid det 236:e mötet i American Astronomical Society som hålls praktiskt taget för första gången. De andra lagmedlemmarna är Baltasar Luco (PUC), Prof. Jorge Cuadra (PUC och Universidad Adolfo Ibáñez), och Miguel Sepúlveda (Universidad de Chile). Deras simuleringar för denna VR-upplevelse kördes på en NASA High End Computing (HEC) superdator belägen vid NASAs Ames Research Center.