已创造出超级大黑洞的虚拟现实模拟

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天文物理
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银河系中心的黑洞人马座A*首次在虚拟现实中被可视化，在《计算天体物理学和宇宙学》上发表的一篇文章中描述了这些细节。荷兰内梅亨大学(Radboud University)和德国歌德大学(Goethe University)的科学家们利用人马座A*的天体物理模型，制作了一系列图像，然后将它们组合在一起，制作了一个360度的黑洞虚拟现实模拟，可以在广泛使用的虚拟现实游戏机上观看。作者认为这种虚拟现实模拟可能对研究黑洞有用。通讯作者Jordy Davelaar说：我们的虚拟现实模拟创造了对黑洞直接环境最真实的看法之一，将帮助我们更多地了解黑洞的行为。

                               
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博科园-科学科普：在我们的有生之年，去黑洞旅行是不可能的，所以像这样的身临其境的可视化技术可以帮助我们从我们所处的位置了解更多关于这些系统的信息。作者还建议虚拟现实模拟可以帮助鼓励包括儿童在内的普通大众对天体物理学产生兴趣。我们制作的视觉化作品有很大的推广潜力，我们用它们向孩子们介绍黑洞的现象，他们真的从中学到一些东西。这表明，沉浸式虚拟现实可视化是一个很好的工具，可以向更广泛的受众展示我们的工作，即使它涉及到非常复杂的系统，比如黑洞。

Radboud大学的教授Heino Falcke说：我们的大脑中都有一幅关于黑洞看起来应该是什么样子的图片，但是科学已经进步了，现在可以做出更精确的渲染——这些黑洞看起来和我们习惯的很不一样。这些新的视觉化仅仅是开始，未来还会有更多。360∘(即4π球面度)广义相对论的射线追踪和辐射传输计算合生超大质量黑洞。使用BHAC代码进行最先进的三维一般相对论磁铃动力学模拟，随后用辐射传输代码RAPTOR对数据进行后处理。因此所有的相对论和一般相对论效应，如多普勒助推和重力红移，以及由于当地重力场和观测者的变化位置和运动状态的几何效应，都是自洽地计算出来的。

                               
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合成图像四个astronomically-relevant观察频率产生从一个观察者的角度，满360°视图内的吸积流，作为一个例子，根据最近对人马座A*的最佳拟合模型计算图像。这些图像结合生成一个完整的360°虚拟现实电影周边环境的黑洞视界。还可以计算吸积流中某一流体单元的局部光度，为黑洞吸积流的辐射反馈计算提供了重要的应用。除了科学应用，360°虚拟现实电影，还代表了一个新的媒介交互沟通黑洞物理学到更广泛的受众。

博科园-科学科普｜参考期刊文献:《计算天体物理学和宇宙学》（Computational Astrophysics and Cosmology）

图片：J.Davelaar

研究/来自：BioMed Central