Interfaz en 3D para modelar el cosmos

Interfaz en 3D para modelar el cosmos
Por Patricia López en la Gaceta de la UNAM Núm. 4, 572


Con un programa de cómputo propio, Wolfgang Steffen, investigador del Insti­tuto de Astronomía, recrea y estudia nebulosas planetarias y visua­liza nuestra galaxia, la Vía Láctea. Sus modelos digitales se difundirán en el mundo a través de sistemas en tercera dimensión (3D) interactivos, integrados en planetarios con proyección digital desarrollados en Estados Unidos.

En colaboración con Nicholas Koning, de la Universidad de Calgary, Canadá, Ste­ffen creó el software Shape (que significa forma), con la aplicación de técnicas inte­ractivas similares a las que se utilizan en la elaboración de efectos especiales de cine y televisión, que adaptó a los requerimientos de la astrofísica para generar, examinar, simular y difundir con mayor precisión a los grandes habitantes del cosmos.

Desde 1996, durante un posdoctorado en Manchester, Inglaterra, el astrofísico inició la primera versión del programa, que más tarde mejoró con técnicas inte­ractivas de 3D.

“En la astronomía tenemos proble­mas para visualizar y analizar los objetos celestes en tercera dimensión, porque las imágenes que se obtienen de telesco­pios están aplanadas y muchas veces eso produce ambigüedades que nos impiden una buena interpretación”. Al usar datos adicionales, con el programa de cómputo se logra la reconstrucción en 3D para clasificar y formular de manera adecuada las observaciones, explicó en entrevista.

Ya en la UNAM, desde el año 2002 inició el desarrollo del programa interactivo, lo que significó un rompimiento con la tra­dición astrofísica en la que, hasta la fecha, los investigadores suelen realizar las simu­laciones con software cuyo código tienen que adaptar a su tarea particular.

En 2006, en un congreso de astrono­mía un colega lo puso en contacto con Nicholas Koning, quien estudió astrofísica y computación y también hacía un soft­ware para analizar datos de un satélite. “El programa que tenemos es resultado de esa colaboración”, recordó.

Aplicación científica

Con Shape el astrónomo tiene una inter­faz en 3D para girar y ver una nebulosa o galaxia desde cualquier lado. “Podemos mirar una nebulosa que evoluciona alrededor de una estrella. La reconstrucción la hacemos basados en da­tos de imágenes y espectros, en particular del Observatorio Astronómico Nacional en San Pedro Mártir. Tenemos un área donde el usuario puede disponer de di­versas opciones para comparar los datos reales y la simulación tridimensional. Así, hemos encontrado que varios objetos muy diferentes en sus fotografías, en realidad son parecidos y deben haberse formado de la misma manera.”

El sistema tiene una composición modular a la que recientemente han agregado un módulo para realizar si­mulaciones hidrodinámicas. Su primera aplicación ha sido el desarrollo de una nueva explicación para las “nebulosas planetarias multipolares, que pueden tener uno o varios lóbulos similares a los brazos de un pulpo y que han sido un misterio desde hace más de una década”. Este trabajo se publicó recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Divulgación en planetarios

Un uso del programa, que ha sido lo más di-fícil de lograr, es la divulgación de temas astronómicos en planetarios. Visualizar nebulosas en tercera dimensión de manera foto-realista ha resultado complicado has­ta hace poco. Los sistemas de planetarios ya lo pueden hacer, pero faltan modelos de alta calidad basados en investigación científica para su utilización..

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