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在手里拿着恒星苗丝袜脚交圃

天文学与空间 2021-10-03 00:01:05

由加利福尼亚大学 - 圣克鲁斯大学第一个3D印刷恒星托儿所的蒂姆斯蒂芬斯是关于棒球大小的高度抛光球,其中旋转丛和长丝代表恒星成型气体和灰尘云研究人员使用来自形成星形云的模拟和3D打印过程的数据创建了模型,其中云层的微尺寸密度和渐变的梯度嵌入透明树脂中

学分:Saurabh Mhatre天文学家无法触及他们学习的星星,但天​​体物理学家Nia imara正在使用3维模型,适合她的手掌,以解开恒星苗圃的结构性综合性,巨大的气体和尘埃发生在明星形成的情况下

iMara和她的合作者使用来自成形云的模拟的数据和复杂的3D打印过程创建了模型,其中湍流云的微量密度和梯度嵌入透明树脂

有Ulting模型 - 第一3D印刷的恒星托儿 - 是关于棒球(直径8厘米)的大小的高度抛光球,其中恒星形成材料看起来像旋转丛和细丝

“我们想要的一个互动对象,帮助我们可视化星星形式的那些结构,以便我们能够更好地了解物理过程,“UC圣克鲁斯的天文学助理教授和一篇文章中的第一作者发表了8月25日的论文第一作者的助理教授Astrophysical Journy Backes

艺术家和天体物理学家Imara表示,这个想法是科学模仿艺术的一个例子

“年前,我勾勒出了触摸星的肖像

后来,刚刚点击了

的想法

星形格式在分子云中是我的专业领域,所以为什么不试图建立一个?“她说

她在Flatiron Institute的Comperation Astrophysics中心与Coauthor John Forbes合作,开发了一套代表不同的九种模拟套件分子云内的物理条件

合作还包括哈佛大学工程和应用科学学院的共同奉献詹姆斯·韦弗,他们帮助将来自天文模拟的数据用高分辨率和照片逼真的多功能转变为物理对象。 - 材料3D打印

结果在视觉上醒目和科学照射

“在美学上,他们真的很惊人,然后你开始注意到一个复杂的结构难以捉摸的是,用通常的技术来看待这些模拟的通常技术,“福布斯说

除了代表九种不同模拟的球体之外,研究人员还印刷了半球形以揭示中间数据

较轻的材料对应于较高密度的区域,而较深的区域代表低密度和空隙的区域

学分:例如,片状或煎饼形结构很难区分二维切片或投影,因为通过纸张的部分看起来像灯丝

“在球域内,你可以清楚地看到一张二维纸,而在它里面是小的细丝,这就是从试图了解这些模拟中发生了什么的人的角度来令人难以置信,”福布斯说

该模型还揭示了比2D投影中出现的结构更加连续的结构,Imara表示

“如果您在空间周围绕组绕组,则可能无法意识到两个区域通过相同的结构连接因此,您可以在手中旋转互动对象使我们能够更轻松地检测这些连续性,“她说

模型所依据的九种模拟是旨在调查三个基本物理过程的影响,该物理过程控制分子云的演变:湍流,重力和磁场通过改变不同的变量,例如磁场的强度或气体是多快的移动,模拟显示了不同的物理环境如何影响与星形成相关的子结构的形态

恒星倾向于在位于长丝的交叉点处形成的恒星和核心,其中气体和灰尘的密度足够高重力接管

“我们认为这些新生儿恒星的旋转将取决于它们在同一灯丝中形成的结构将”知道“彼此的旋转,”Imara说

用物理模型,它是在这些过程中,在这些过程中,在这些过程中占据了天体物理学家,以了解模拟之间的差异

“当我看着模拟数据的2D投影时,看到他们的微妙差异往往挑战,而3D常见 - 打印模型是显而易见的,“韦弗说,韦弗,在生物学和材料科学中有背景,经常使用3D打印来研究各种生物和合成材料的结构细节

”我非常有兴趣探索科学,艺术和教育之间的界面,我热衷于使用3D打印作为一种以易于理解的方式呈现复杂结构和过程的工具,“韦弗说

”传统的基于挤出的3D打印只能产生具有连续外表面的固体物体,试图描绘,气体,云或其他漫射形式时存在问题

我们的方法使用喷墨样3D印刷过程,以精确地沉积不透明树脂的微小单个液滴透明树脂周围体积内的位置以精致的细节定义云形式

“他指出,在未来,模型也可以通过使用不同的颜色来加入其他信息来增加他们的科学价值

研究人员也有兴趣探索使用3D打印的使用,以代表附近的分子云代表观察数据,例如星座猎户座中的那些

该模型也可以作为教育和公共突出的宝贵工具伊纳拉说,伊纳拉说,他们计划在天体物理学课程中使用它们,她将在这秋季教授

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