Анизотропию реликтового излучения распечатали на 3D-принтере — Naked Science
28.10.2016
Редакция Naked Science

Анизотропию реликтового излучения распечатали на 3D-принтере

Ученые из Имперского колледжа Лондона продемонстрировали способ макетирования температурных флуктуаций реликтового излучения с помощью 3D-принтера. Результаты работы опубликованы в European Journal of Physics.

wmap_2006_94_ghz_temperature_map
©Wikipedia

Реликтовым называется тепловое излучение, возникшее после охлаждения Вселенной до 3 тысяч кельвинов. Тогда же, спустя 380 тысяч лет после Большого взрыва, из электронов, протонов и ядер гелия образовались первые атомы, а материя перешла из плазматического в газообразное состояние. Анализ реликтового излучения проводится с целью прояснения истории Вселенной и связан, в частности, с вопросами ее расширения и источника происхождения темной материи.

 

Один из значимых параметров реликтового излучения — дипольная анизотропия, то есть перераспределение более горячих областей в одних направлениях с пропорциональным охлаждением других. По одной из теорий, такая диполь связана с эффектом Доплера: Млечный Путь движется относительно реликтового фона, в результате чего земные приемники фиксируют определенное изменение частот и длин волн этого излучения. Карты анизотропии с 2009 года составляются на основании данных со спутника Европейского космического агентства (ЕКА) «Планк» и находятся в открытом доступе. Они представляют собой двумерные изображения (овалы) всей небесной сферы с увеличенной контрастностью и различным угловым разрешением.

 

Сложность этих карт для интерпретации растет с получением новых данных. Поэтому для визуализации температурных флуктуаций реликтового излучения необходимы инструменты, которые позволяли бы передавать информацию о нем в доступной форме. Британские астрофизики предложили использовать для этого трехмерные макеты, распечатанные на 3D-принтерах.

 

Финальная версия макета анизотропии после окрашивания в ZPrinter / © D. L. Clements et al.

 

Авторы распечатали трехмерную карту анизотропии на двух принтерах: настольном Ultimate 2+ и промышленном ZPrinter 650. Первый использовался для изготовления монохромного макета из полилактида — биоразлагаемого полиэфира, мономером которого является молочная кислота. На ZPrinter макет окрашивался в соответствии с градиентами температур, характерными для различных участков излучения (красный цвет — горячие области, бесцветные — холодные). Результатом стала сфера диаметром три сантиметра с неравномерным ландшафтом, пики и углубления на поверхности которой визуализируют уровень спектра мощности анизотропии. Угловое разрешение анизотропии составило 1 градус.

 

Ученые подчеркнули, что каждый из указанных принтеров работает со своим форматом CAD-файлов — STL у Ultimate и VRML у ZPrinter. Для создания каждого использовалось различное программное обеспечение, например Netfabb и Cura. Исходники CAD-файлов размещены в открытом доступе.

 

Технология может использоваться в образовательных целях и в рамках просветительской работы, сообщили авторы. Кроме того, такие макеты впервые позволят ощутить температурные различия реликтового излучения слабовидящим и слепым людям.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 13:03
Алиса Гаджиева

Иранские ученые расшифровали тексты с глиняных табличек времен правления Дария I.

10 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: