已創造出超級大黑洞的虛擬現實模擬?
銀河系中心的黑洞人馬座A*首次在虛擬現實中被視覺化,在《計算天體物理學和宇宙學》上發表的一篇文章中描述了這些細節。荷蘭內梅亨大學(Radboud University)和德國歌德大學(Goethe University)的科學家們利用人馬座A*的天體物理模型,製作了一系列影象,然後將它們組合在一起,製作了一個360度的黑洞虛擬現實模擬,可以在廣泛使用的虛擬現實遊戲機上觀看。作者認為這種虛擬現實模擬可能對研究黑洞有用。通訊作者Jordy Davelaar說:我們的虛擬現實模擬創造了對黑洞直接環境最真實的看法之一,將幫助我們更多地瞭解黑洞的行為。
博科園-科學科普:在我們的有生之年,去黑洞旅行是不可能的,所以像這樣的身臨其境的視覺化技術可以幫助我們從我們所處的位置瞭解更多關於這些系統的資訊。作者還建議虛擬現實模擬可以幫助鼓勵包括兒童在內的普通大眾對天體物理學產生興趣。我們製作的視覺化作品有很大的推廣潛力,我們用它們向孩子們介紹黑洞的現象,他們真的從中學到一些東西。這表明,沉浸式虛擬現實視覺化是一個很好的工具,可以向更廣泛的受眾展示我們的工作,即使它涉及到非常複雜的系統,比如黑洞。
Radboud大學的教授Heino Falcke說:我們的大腦中都有一幅關於黑洞看起來應該是什麼樣子的圖片,但是科學已經進步了,現在可以做出更精確的渲染——這些黑洞看起來和我們習慣的很不一樣。這些新的視覺化僅僅是開始,未來還會有更多。360∘(即4π球面度)廣義相對論的射線追蹤和輻射傳輸計算合生超大質量黑洞。使用BHAC程式碼進行最先進的三維一般相對論磁鈴動力學模擬,隨後用輻射傳輸程式碼RAPTOR對資料進行後處理。因此所有的相對論和一般相對論效應,如多普勒助推和重力紅移,以及由於當地重力場和觀測者的變化位置和運動狀態的幾何效應,都是自洽地計算出來的。
合成影象四個astronomically-relevant觀察頻率產生從一個觀察者的角度,滿360°檢視內的吸積流,作為一個例子,根據最近對人馬座A*的最佳擬合模型計算影象。這些影象結合生成一個完整的360°虛擬現實電影周邊環境的黑洞視界。還可以計算吸積流中某一流體單元的區域性光度,為黑洞吸積流的輻射反饋計算提供了重要的應用。除了科學應用,360°虛擬現實電影,還代表了一個新的媒介互動溝通黑洞物理學到更廣泛的受眾。
博科園-科學科普|參考期刊文獻:《計算天體物理學和宇宙學》(Computational Astrophysics and Cosmology)
圖片:J.Davelaar
研究/來自:BioMed Central