Dolar 9,3183
Euro 10,8303
Altın 528,91
BİST 1.418
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 16 °C
Sağanak Yağışlı

Yıldızlara Dokunmak: Gökbilimciler Artık Ellerinde Yıldız Fidanlıklarını Tutabilirler

02.10.2021
13
Yıldızlara Dokunmak: Gökbilimciler Artık Ellerinde Yıldız Fidanlıklarını Tutabilirler

İlk 3D baskılı yıldız doğumevleri, dönen kümelerin ve filamentlerin yıldız oluşturan gaz ve toz bulutlarını temsil ettiği bir beyzbol topu büyüklüğünde son derece parlak kürelerdir. Araştırmacılar, yıldız oluşturan bulutların simülasyonlarından elde edilen verileri ve türbülanslı bulutların ince ölçekli yoğunluklarının ve gradyanlarının şeffaf bir reçineye gömüldüğü karmaşık bir 3D baskı sürecini kullanarak modelleri oluşturdular. Kredi bilgileri: Saurabh Mhatre’nin fotoğrafı

Araştırmacılar, geleneksel işlemeler ve animasyonlarda genellikle gizlenen özellikleri ortaya çıkaran 3D baskı sayesinde artık yıldız bebek odalarını ellerinde tutabiliyor.

Gökbilimciler, çalıştıkları yıldızlara dokunamıyorlar, ancak astrofizikçi Nia Imara, yıldız oluşumlarının meydana geldiği devasa gaz ve toz bulutlarını, yıldız doğumevlerinin yapısal karmaşıklıklarını çözmek için avucunun içine sığan 3 boyutlu modeller kullanıyor.

Imara ve işbirlikçileri, yıldız oluşturan bulutların simülasyonlarından elde edilen verileri ve türbülanslı bulutların ince ölçekli yoğunluklarının ve gradyanlarının şeffaf bir reçineye gömüldüğü karmaşık bir 3D baskı sürecini kullanarak modelleri oluşturdular. Ortaya çıkan modeller -ilk 3D baskılı yıldız doğumevleri- bir beyzbol topu büyüklüğünde (çapı 8 santimetre olan) son derece parlak küreler olup, burada yıldız oluşturan malzeme dönen öbekler ve iplikler olarak görünmektedir.

UC Santa Cruz’da astronomi ve astrofizik yardımcı doçenti ve yayınlanan bu yeni yaklaşımı açıklayan bir makalenin ilk yazarı olan Imara, “Yıldızların oluştuğu yapıları görselleştirmemize yardımcı olacak etkileşimli bir nesne istedik, böylece fiziksel süreçleri daha iyi anlayabiliriz” dedi. 25 Ağustos 2021’de Astrofizik Dergi Mektupları.

3D Baskılı Küre ve Yarım Küre

Araştırmacılar, dokuz farklı simülasyonu temsil eden kürelere ek olarak, orta düzlem verilerini ortaya çıkarmak için yarım küreler de yazdırdı. Daha açık malzeme daha yüksek yoğunluklu bölgelere karşılık gelirken, daha koyu alanlar düşük yoğunluklu ve boşluklu bölgeleri temsil eder. Kredi bilgileri: Saurabh Mhatre’nin fotoğrafı

Bir sanatçı ve aynı zamanda bir astrofizikçi olan Imara, fikrin sanatı taklit eden bir bilim örneği olduğunu söyledi. “Yıllar önce, bir yıldıza dokunurken kendi portremi çizdim. Daha sonra, fikir sadece tıkladı. Moleküler bulutlar içinde yıldız oluşumu benim uzmanlık alanım, öyleyse neden bir tane oluşturmaya çalışmıyorsunuz?” dedi.

Flatiron Enstitüsü’nün Hesaplamalı Astrofizik Merkezi’nde ortak yazar John Forbes ile moleküler bulutlardaki farklı fiziksel koşulları temsil eden dokuz simülasyon paketi geliştirmek için çalıştı. İşbirliği, Harvard Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’ndan, yüksek çözünürlüklü ve foto-gerçekçi çok malzemeli 3D baskı kullanarak astronomik simülasyonlardan elde edilen verileri fiziksel nesnelere dönüştürmeye yardımcı olan ortak yazar James Weaver’ı da içeriyordu.

Sonuçlar hem görsel olarak çarpıcı hem de bilimsel olarak aydınlatıcı. Forbes, “Sadece estetik olarak bakmaları gerçekten şaşırtıcı ve sonra bu simülasyonları görselleştirmek için olağan tekniklerle görülmesi inanılmaz derecede zor olan karmaşık yapıları fark etmeye başlıyorsunuz” dedi.

Örneğin, tabaka benzeri veya gözleme şeklindeki yapıları iki boyutlu dilimlerde veya çıkıntılarda ayırt etmek zordur, çünkü bir tabakanın içinden geçen bir kesit filament gibi görünür.

Güçlü niyetler

Nia Imara hem astrofizikçi hem de sanatçıdır. Kredi: Nia Imara’nın izniyle

Forbes, “Kürelerin içinde, açıkça iki boyutlu bir sayfa görebilirsiniz ve içinde küçük iplikler var ve bu, bu simülasyonlarda neler olduğunu anlamaya çalışan birinin bakış açısıyla akıllara durgunluk veriyor” dedi.

Imara, modellerin ayrıca 2D projeksiyonlarda görüneceklerinden daha sürekli olan yapıları da ortaya çıkardığını söyledi. “Uzayda dolaşan bir şeyiniz varsa, iki bölgenin aynı yapı ile birbirine bağlı olduğunu fark etmeyebilirsiniz, bu nedenle elinizde döndürebileceğiniz etkileşimli bir nesneye sahip olmak, bu süreklilikleri daha kolay tespit etmemizi sağlar” dedi.

Nia Imara Portresi

Nia Imara hem astrofizikçi hem de sanatçıdır. Bir yıldıza dokunurken çekilmiş bir portresi, sonunda, yıldız doğumevlerinin fiziksel modellerini yaratma fikrine yol açtı. Kredi: Resim Nia Imara’nın izniyle

Modellerin dayandığı dokuz simülasyon, moleküler bulutların evrimini yöneten üç temel fiziksel sürecin etkilerini araştırmak için tasarlandı: türbülans, yerçekimi ve manyetik alanlar. Simülasyonlar, manyetik alanların gücü veya gazın ne kadar hızlı hareket ettiği gibi farklı değişkenleri değiştirerek, farklı fiziksel ortamların yıldız oluşumuyla ilgili alt yapıların morfolojisini nasıl etkilediğini gösteriyor.

Yıldızlar, gaz ve tozun yoğunluğunun, yerçekiminin devralması için yeterince yüksek olduğu filamentlerin kesişme noktalarında bulunan kümeler ve çekirdekler halinde oluşma eğilimindedir. Imara, “Bu yeni doğan yıldızların dönüşlerinin, oluşturdukları yapılara bağlı olacağını düşünüyoruz – aynı iplikteki yıldızlar birbirlerinin dönüşlerini ‘bilecek’, dedi.

Fiziksel modellerle, simülasyonlar arasındaki farkları görmek için bu süreçlerde uzman bir astrofizikçiye ihtiyaç yoktur. Biyoloji ve malzeme biliminde bir geçmişi olan ve rutin olarak kullanan Weaver, “Simülasyon verilerinin 2B projeksiyonlarına baktığımda, genellikle ince farklarını görmek zordu, oysa 3B baskılı modellerde bu açıktı” dedi. Çok çeşitli biyolojik ve sentetik malzemelerin yapısal ayrıntılarını araştırmak için 3D baskı.

Weaver, “Bilim, sanat ve eğitim arasındaki arayüzü keşfetmekle çok ilgileniyorum ve karmaşık yapıların ve süreçlerin kolayca anlaşılabilir bir şekilde sunulması için bir araç olarak 3D baskıyı kullanma konusunda tutkuluyum” dedi. “Geleneksel ekstrüzyon tabanlı 3D baskı, yalnızca sürekli bir dış yüzeye sahip katı nesneler üretebilir ve bu, gazları, bulutları veya diğer dağınık formları tasvir etmeye çalışırken sorunludur. Yaklaşımımız, bulutun formunu mükemmel ayrıntılarla tanımlamak için çevreleyen şeffaf reçine hacmi içindeki kesin konumlara küçük bireysel opak reçine damlacıklarını biriktirmek için mürekkep püskürtmeli benzeri bir 3D baskı işlemi kullanıyor.”

Gelecekte modellerin, bilimsel değerlerini artırmak için farklı renklerin kullanımı yoluyla ek bilgiler de içerebileceğini kaydetti. Araştırmacılar ayrıca, Orion takımyıldızındakiler gibi yakındaki moleküler bulutlardan gözlemsel verileri temsil etmek için 3D baskının kullanımını keşfetmekle de ilgileniyorlar.

Modelleri bu sonbaharda bir astrofizik kursunda kullanmayı planlayan Imara, modellerin eğitim ve halka erişim için değerli araçlar olarak da hizmet edebileceğini söyledi.

Referans: Nia Imara, John C. Forbes ve James C. Weaver, 25 Ağustos 2021, “Yıldızlara Dokunmak: Yıldız Fidanlıklarını Görselleştirmek için Yüksek Çözünürlüklü 3D Baskıyı Kullanma”, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac194e

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.