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Planetarische Nebel in 3D
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Technischen Universität Braunschweig
astronews.com
21. August 2012
Visualisierungsexperten haben ein Programm entwickelt, mit
dessen Hilfe aus einer Teleskopaufnahme eines planetarischen Nebels ein
interaktives dreidimensionales Modell von beachtlicher Qualität erzeugt werden
kann. Das Verfahren ist nicht nur für die Wissenschaft interessant: Die
erzeugten Bilder wurden bereits in eine Software für Planetarien integriert.
Planetarische
Nebel können demnächst in Planetarien von
verschiedenen Seiten betrachtet werden. Hier eine
Aufnahme des Schmetterlingsnebels M2-9 im
Planetarium der Fachhochschule Flensburg.
Bild: Universität Stuttgart /
Visualisierungsinstitut, TU Braunschweig /
Institut für Computergraphik, Planetarium FH
Flensburg |
Sterne, deren Masse in etwa der unserer Sonne entspricht, stoßen am
Ende ihres nuklearen Lebens ihre äußere Hülle aus Gas und Plasma in die Umgebung
ab. Die intensive Strahlung des glühenden Sternenrests bringt dieses Material
zum Leuchten und es bilden sich farbenprächtige und formschöne Gebilde,
sogenannte planetarische Nebel. Ihr faszinierendes Aussehen macht sie sowohl für
Astronomen als auch für ein breites Publikum interessant, so dass sie immer
wieder gern in Planetarien und Dokumentationen präsentiert werden.
Moderne Teleskope liefern heute eindrucksvolle Ansichten dieser Endphasen im
Leben eines Sterns. Nur haben die Bilder einen entscheidenden Nachteil: Wir
sehen die Objekte nur aus einer einzigen Perspektive. Um mehr über ihre
räumliche Gestalt und Struktur zu erfahren, werden dreidimensionale Modelle
benötigt. Ein Forscherteam der Technischen Universität Braunschweig entwickelte
vor drei Jahren einen Algorithmus, der aus einem einzelnen Teleskopbild ein
3D-Modell rekonstruiert.
Die Wissenschaftler nutzten dazu die optischen und symmetrischen
Eigenschaften der Nebel, um fehlende Informationen aus anderen Perspektiven zu
ersetzen. Da astronomische Nebel aber nicht exakt spiegelgleich sind, wurden
anschließend Details entsprechend der Fotos angepasst. "Mit der Methode konnten
erstmals wissenschaftlich fundierte 3D-Bilder erstellt werden, allerdings waren
sie hinsichtlich ihrer Größe und Qualität noch nicht geeignet für großflächige
Abbildungen", erläutert Marcus Magnor, Professor am Institut für Computergraphik
der TU Braunschweig.
Jetzt wurde in Kooperation mit der Universität Stuttgart und dem
Astrophysiker Wolfgang Steffen von der Universidad Nacional Autónoma de
México ein neues Verfahren entwickelt, das die Darstellung und Auflösung
der rekonstruierten Nebel enorm verbessert. Daniel Weiskopf, Professor am
Visualisierungsinstitut, ist zufrieden mit dem Ergebnis: "Die Auflösung der
3D-Modelle konnte substanziell gesteigert werden und erreicht damit nahezu die
Qualität der zu Grunde liegenden Teleskopbilder."
Die Berechnung erfordert parallele Bilderzeugung und Rekonstruktion auf einem
Cluster-Computer, wie er an dem Stuttgarter Institut zur Verfügung steht. Etwa
zwölf Stunden benötigt dieser, um einen einzelnen Nebel hochauflösend zu
rekonstruieren.
Mit dem neuen Verfahren steht nun der Präsentation dieser Bilder in modernen
digitalen Planetarien nichts mehr im Wege. Das Planetarium Flensburg hat bereits
Interesse gezeigt und eine amerikanische Herstellerfirma für Planetarientechnik,
integriert die dreidimensionalen Nebel bereits in ihre Software. Damit werden
die eindrucksvollen Ansichten demnächst für Planetarien weltweit verfügbar sein.
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