Con un programa de cómputo propio, Wolfgang Steffen,
investigador del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM,
recrea y estudia nebulosas planetarias y visualiza nuestra galaxia,
la Vía Láctea. Sus modelos digitales se difundirán
entre el público mundial a través de sistemas de visualización
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, estudiar, simular y difundir
con mayor precisión 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’’. Con el uso de datos
adicionales, con el programa de cómputo se logra la reconstrucción
en 3D para clasificar e interpretar 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 contactó 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 tener diversas opciones para
comparar los datos reales y la simulación tridimensional.
Con las reconstrucciones hemos encontrado que varios objetos muy
diferentes en sus fotografías, en realidad son parecidos
y deben de haberse formado de la misma manera”.
Se pueden comparar las estructuras y los espectros sintéticos
con los obtenidos de las observaciones astronómicas, lo que
permite reconstruir con la profundidad que se pierde en una fotografía
convencional, reiteró.
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 ha sido publicado recientemente
en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Divulgación en planetarios
Una aplicación del programa de Steffen, que ha sido
la más difícil de lograr, es la divulgación
de temas astronómicos en planetarios. Visualizar nebulosas
en tercera dimensión de manera foto-realista ha sido difícil
hasta hace poco. Los sistemas de planetarios ya lo pueden hacer,
pero faltan modelos de alta calidad basados en investigación
científica para su aplicación.
“Aquí podemos hacer una interesante contribución
con la aplicación de “Shape” y con el entrenamiento
de creadores de contenido para que desarrollen sus propios modelos
con nuestro software”.
Como ejemplo, el universitario mostró en su computadora
un fondo de estrellas y tres galaxias vistas desde diferentes perspectivas.
‘‘Parece un cúmulo de galaxias como las que existen
en el Universo, pero en realidad es el mismo modelo visto en tres
direcciones diferentes. Es un modelo para la Vía Láctea’’.
Esta representación la utilizarán productores
de planetarios de la Unión Americana para ilustrar, en 3D
y en tiempo real, la Vía Láctea, incluidos el polvo,
puntos luminosos de gas y el fondo de estrellas.
‘‘La esperanza es tener una estrecha colaboración
con este tipo de empresas de planetarios y tener una aplicación
con potencial comercial, secundaria a su utilización fundamental
para hacer investigación científica’’,
finalizó.
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