Cassiopeia A, de jongste bekende supernovarest in de Melkweg, is de overblijfselen van een ster die bijna 400 jaar geleden explodeerde. De ster was ongeveer 15 tot 20 keer de massa van onze zon en zat in het sterrenbeeld Cassiopeia, bijna 11, 000 lichtjaar van de aarde.

Hoewel verbluffend ver weg, het is nu mogelijk om in een virtual-reality (VR)-afbeelding te stappen van wat er op die explosie volgde.

Een team onder leiding van Kimberly Kowal Arcand van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) en het Center for Computation and Visualization van Brown University heeft het voor astronomen mogelijk gemaakt, astrofysici, ruimte liefhebbers, en gewoon nieuwsgierig om te ervaren hoe het is in een dode ster. Hun inspanningen worden beschreven in een recent artikel in Communicating Astronomy with the Public.

Het VR-project - vermoedelijk het eerste in zijn soort, met behulp van röntgengegevens van NASA's Chandra X-ray Observatory-missie (met het hoofdkantoor in CfA), infraroodgegevens van de Spitzer Space Telescope, en optische gegevens van andere telescopen - voegt nieuwe inzichten toe aan een van de beroemdste en meest bestudeerde objecten aan de hemel.

"Ons universum is dynamisch en 3D, maar dat snappen we niet als we constant naar dingen kijken" in twee dimensies, zei Arcand, de visualisatie lead bij CfA.

Het project bouwt voort op eerder onderzoek naar Cas A, zoals het algemeen bekend is, die de dode ster voor het eerst in een 3D-model heeft omgezet met behulp van de röntgenstralen en optische gegevens van meerdere telescopen. Arcand en haar team gebruikten die gegevens om het model om te zetten in een VR-ervaring met behulp van MinVR en VTK, twee datavisualisatieplatforms. Het codeerwerk werd voornamelijk gedaan door Brown, senior computerwetenschapper Elaine Jiang, een co-auteur op het papier.

De VR-ervaring laat gebruikers een kleurrijke digitale weergave van de stellaire explosie binnenlopen en delen ervan bekijken terwijl ze korte bijschriften lezen die de materialen die ze zien identificeren.

"Astronomen hebben lang supernovaresten bestudeerd om beter te begrijpen hoe sterren veel van de elementen die op aarde en in de kosmos worden waargenomen, precies produceren en verspreiden, ' zei Arcand.

Als sterren exploderen, ze verdrijven al hun elementen in het universum. In essentie, ze helpen de elementen van het leven te creëren, van het ijzer in ons bloed tot het calcium in onze botten. Dat allemaal, onderzoekers geloven, komt van eerdere generaties ontplofte sterren.

In het 3D-model van Cas A, en nu in het VR-model, elementen zoals ijzer, silicium, en zwavel worden weergegeven door verschillende kleuren. Door het in 3D te zien, komt Cas A in een nieuw perspectief, zelfs voor oude onderzoekers en astronomen die modellen van supernova-explosies bouwen.

"De eerste keer dat ik ooit in dezelfde dataset liep waar ik al 20 jaar naar staar, Ik was gewoon meteen gefascineerd door dingen die me nog nooit waren opgevallen, zoals hoe verschillende stukjes ijzer zich op verschillende locaties bevonden, "Zei Arcand. "Het vermogen om naar iets in drie dimensies te kijken en erin ondergedompeld te worden, opende gewoon mijn ogen om er op verschillende manieren over na te denken."

De VR-platforms openen ook het begrip van het supernova-overblijfsel, wat de sterkste radiobron is buiten ons zonnestelsel, aan nieuw publiek. VR-versies van Cas A zijn op aanvraag beschikbaar voor een VR-grot (een speciaal gemaakte ruimte waarin de vloeren en wanden projectieschermen zijn), evenals op Oculus Rift, een VR-computerplatform. Als onderdeel van dit project, het team heeft ook een versie gemaakt die werkt met Google Cardboard of vergelijkbare smartphoneplatforms. In een afzonderlijk maar gerelateerd project, Arcand en een team van CfA werkten samen met het Smithsonian Learning Lab om een ​​browsergebaseerd, interactief, 3D-applicatie en 360-graden video van Cas A die werkt met Google Cardboard en vergelijkbare platforms.

"Mijn hele carrière heeft gekeken naar data en hoe we data gebruiken en toegankelijk maken of visualiseren op een manier die er nog steeds wetenschappelijk betekenis aan toevoegt, ' zei Arcand.

VR is een bijna perfecte manier voor deze benadering, omdat het steeds populairder wordt als zowel entertainment als een educatief hulpmiddel. Het is gebruikt om medisch personeel te helpen zich voor te bereiden op operaties, bijvoorbeeld, en videogamebedrijven hebben het gebruikt om spanning en onderdompeling aan populaire games toe te voegen.

Arcand hoopt Cas A voor nog meer mensen toegankelijk te maken, zoals slechtzienden, door geluidselementen toe te voegen aan de kleuren in het model.

De reacties op de VR-ervaring waren overweldigend positief, zei Arcand. Zowel experts als niet-experts worden getroffen door wat Arcand 'ontzagwekkende momenten' noemt om binnen te zijn en te leren over iets dat zo groots en ver weg is.

"Wie wil er niet in een dode ster lopen?" zei Arcand.

Dit verhaal is gepubliceerd met dank aan de Harvard Gazette, De officiële krant van Harvard University. Voor aanvullend universiteitsnieuws, bezoek Harvard.edu.