Creación de un motor espacial de estrellas

Creación de un motor espacial de estrellas

Este manual describe cómo agregar una estrella al motor espacial. Antes de continuar, se recomienda leer este manual: Introducción.

La mayoría de las estrellas de la instalación de SpaceEngine predeterminada se almacenan en el archivo csv data/catalogs/Catalogs0980.pak / estrellas / HIPPARCOS.csv. Este es el catálogo de estrellas de HIPPARCOS con unas 110.000 estrellas. Otras estrellas, incluidos los sistemas binarios, se almacenan en varios archivos sc en el mismo archivo system pak. Estos archivos predeterminados no deben modificarse ni cambiarse de ninguna manera. Si desea actualizar una estrella, eliminarla o agregar una nueva, cree su propio archivo sc o csv en la carpeta complementos/catálogos/estrellas/. SpaceEngine tiene opciones de scripting para modificar y eliminar estrellas u otros objetos de los catálogos predeterminados, o para agregar otros nuevos.

El formato csv para catálogos está diseñado para crear catálogos grandes de objetos con datos similares. Es más compacto y carga más rápido que sc, pero tiene límites a los tipos de datos que se pueden especificar en él. Es solo una tabla con valores separados por comas. El formato sc está diseñado para especificar todos los datos posibles que SE puede utilizar para describir un objeto. Es un texto similar a un script con ‘etiquetas’ que se usa para describir un objeto (estrella o sistema de estrellas en este tutorial) y sus diversos parámetros. Primero describiremos el formato de archivo sc.

El catálogo de estrellas

Consideremos que desea crear una nueva estrella solitaria llamada «Mono», un agujero negro con disco de acreción llamado» Agujero «y un sistema de estrellas binarias llamado» Bin», que contiene dos estrellas» Bin A «y»Bin B». Consideremos que las estrellas » Bin A «y» Bin B » ya se describen en algunos catálogos como estrellas solitarias, y desea eliminarlas para crear un sistema estelar binario adecuado con órbitas para cada componente. Vaya al directorio addons/catalogs/stars/ (créelo si no existe) y cree un nuevo documento de texto allí. Cámbiale el nombre a mystars.sc (el nombre del archivo no importa, pero asegúrese de que no coincida con algún archivo existente, de lo contrario su archivo lo anulará). Ábrelo en el bloc de notas y escribe este código:

Para agregar una estrella nueva o modificar una estrella que ya se haya descrito en los catálogos, simplemente defina un nuevo objeto (Estrella o centro estelar) con el mismo nombre en el script de estrellas. SpaceEngine actualizará la estrella antigua con los nuevos datos (también es posible cambiar su tipo, de Estrella a Centro estelar y viceversa).

Para eliminar una estrella de los catálogos, utilice el parámetro Eliminar con el nombre de esa estrella. Esto es útil para actualizar las estrellas binarias en el catálogo que están representadas en SE como dos estrellas separadas, en un sistema estelar binario completo con cada estrella en una órbita correcta. Nota: el parámetro Eliminar parece afectar a todos los archivos de catálogo, independientemente de su fecha de modificación. Es un error en la versión actual (0.9.8.0).

Tenga en cuenta que el catálogo de estrellas no describe los componentes de sistemas binarios o múltiples estrellas. Deben describirse en el catálogo de planetas y referirse al baricentro con el parámetro ParentBody (ver más abajo). Entonces, estrictamente hablando, los catálogos de estrellas en SE son catálogos de sistemas estelares, no de estrellas mismas (aunque permiten describir estrellas solitarias sin crear catálogos de planetas para ellas). Los parámetros visuales, como la luminosidad general del sistema, serán calculados automáticamente por SpaceEngine, basándose en los datos de los componentes del sistema, descritos en el catálogo de planetas. Sin embargo, pueden forzarse mediante la definición de parámetros Luminosidad, AppMagn, etc. en la etiqueta StarBarycenter.

Detalles del script de estrellas

Los siguientes parámetros se pueden utilizar dentro de las etiquetas Star y StarBarycenter:

RA – ascensión recta en horas, en formato decimal o formateado como HH MM SS.SSS
Dec-declinación en grados, en formato decimal o con formato DD MM SS.SSS
Dist-distancia del Sol en pársecs.

CenterOf: se utiliza para reemplazar el sistema de agujeros negros supermasivos en el centro de una galaxia o cúmulo globular. El valor del parámetro es el nombre de la galaxia o cúmulo, por ejemplo, centro de «Vía Láctea». Solo un sistema de agujeros negros supermasivos puede existir en una galaxia o cúmulo. Si ya está definido en algún catálogo, se reemplazará/actualizará con este. Si se define este parámetro, el sistema de agujeros negros supermasivos de procedimiento en el objeto correspondiente se desactivará, pero este se representará como un sistema estelar habitual. Por lo tanto, los parámetros RA, Dec y Dist siguen siendo necesarios. Un sistema típico debe contener el agujero negro, el disco de acreción opcional y muchas estrellas que lo orbitan. Todo esto debe ser descrito en el catálogo de planetas; el catálogo de estrellas solo trata con las coordenadas del sistema y su clase (Clase » X «o Clase » AGUJERO NEGRO»).

NoPlanets-deshabilita la generación de planetas de procedimiento, si se especifica como NoPlanets true.

Lum, Luminosidad, AppMagn, AbsMagn-permite una de estas opciones, o una combinación de ellas (ver «solucionador de estrellas» a continuación para más detalles):
Lum, Luminosidad – luminosidad de la estrella en unidades de luminosidad del Sol, o
magnitud aparente (óptica) de la estrella AppMagn, o
magnitud absoluta (óptica) de la estrella AbsMagn.
Avanzado: AppMagnR, AppMagnr, AppMagnI, AppMagni, AppMagnJ, AppMagnH, AppMagnKs, AppMagnK, AppMagnW1, AppMagnW2, AppMagnW3-la magnitud aparente de la estrella en las bandas espectroscópicas correspondientes. Úselos solo para enanas marrones, si se desconoce su magnitud aparente en la banda óptica. SpaceEngine realiza un simple cálculo de la magnitud aparente óptica, asumiendo que la estrella es una enana marrón o una enana M tardía. No utilices estos parámetros para otros tipos de estrellas.

Cadena de clase a con la clase espectral de la estrella:
Clases normales de estrellas: O, B, A, F, G, K, M
Clases subdivididas: sdO, sdB, sdA, sdF, sdG, sdK, sdM (o De a, B, A, F, G, K, M con clase de luminosidad VI)
Clases de enana marrón: L, T, de
Clases de enana blanca: DA, DB, DO, DQ, DZ, DC, DX, DAB, DAO, DAZ, DBZ o WD (clase general de enana blanca)
clases Wolf-Rayet: WN, WN/C, WC, WO
Clases de circonio y carbono: MS, S, SC, C-R, C-N, C-J, C-H, C-Hd, C, R, N
Clases especiales: Q, estrella de neutrones – neutrones, X, AGUJERO NEGRO – agujero negro, Z, AGUJERO DE GUSANO – agujero de gusano, P – planemo (planeta rogue)
Todas las clases enumeradas anteriormente pueden tener el número índice de subclase 0 a 9 en formato decimal (0 a 11 para las estrellas Wolf – Rayet). El motor espacial utiliza solo un decimal, es decir, 3.25 se redondeará a 3.2.
Todas las clases, excepto las enanas blancas, pueden tener el índice de clase de luminosidad: 0, Ia0, Ia+, Ia, Iab, Ib, II, III, IV, V, VI
Ejemplos: Clase «G2V», Clase «M5.2III», Clase «DB3.1», Clase «sdB5» (igual a Clase «B5VI»).
También se permite un espacio: Clase «G2 V», Clase «M5″.2 III», Clase «DB 3.1».
Si no se pudo proporcionar la subclase o el índice de luminosidad: Clase «G2″, Clase» M III», Clase»K». En este caso, SpaceEngine intentará calcularlos en función de los datos disponibles (luminosidad o magnitud y distancia visuales, etc., consulte solucionador de estrellas), o asignará la clase de luminosidad predeterminada «V» (la estrella de secuencia principal).

Masa-masa de estrellas en unidades de masas de la Tierra, o
masa de estrellas de masa de sol en unidades de masas solares. Se usa solo para estrellas solitarias (estrella de etiqueta). Si se define en la etiqueta StarBarycenter, se puede usar en el solucionador de estrellas (consulte a continuación).

Radio-radio de estrella en kilómetros, o
RadSol, Radiusol-radio de estrella en unidades de radios solares. Se usa solo para estrellas solitarias (estrella de etiqueta). Si se define en la etiqueta StarBarycenter, se puede usar en el solucionador de estrellas (consulte a continuación).

Teff, Temperatura-temperatura de la fotosfera de la estrella («superficie») en Kelvin. Se usa solo para estrellas solitarias (estrella de etiqueta). Si se define en la etiqueta StarBarycenter, se puede usar en el solucionador de estrellas (consulte a continuación).

Metalicidad de estrella FeH. No se usa por ahora, pero se usará en el futuro, por lo que vale la pena agregarlo al catálogo si hay información disponible.

Puede utilizar el registro del solucionador de estrellas para detectar errores en el catálogo de estrellas (para obtener más información, consulte Solucionador de estrellas y Comprobación de errores en la Introducción a los scripts SE).

El catálogo de planetas

Vamos a seguir creando nuestro complemento de ejemplo. La estrella «Mono» no necesita nada extra para ser puesto en el catálogo de planetas, toda la información necesaria se proporcionó en el catálogo de estrellas. Debe tener el agujero negro «Agujero» y los componentes binarios del sistema»Bin»: «Bin A «y» Bin B». Vaya al directorio addons/catalogs/planets/ (créelo si no existe) y cree un nuevo documento de texto allí. Cámbiale el nombre a myplans.sc (como se ha señalado en la sección «catálogo de estrellas», el nombre del archivo no importa, pero asegúrese de que no coincida con algún archivo existente, de lo contrario su archivo lo anulará). Ábrelo en el bloc de notas y escribe este código:

vamos a echar un vistazo más de cerca a esta secuencia de comandos. Se llama «catálogo de planetas» porque está diseñado principalmente para hacer planetas y lunas. Pero el» cuerpo estelar » en sí, especialmente en sistemas binarios, también debe describirse aquí. Es una regla común: cualquier objeto que tenga una órbita debe ser descrito en el catálogo de planetas. Los componentes de una estrella binaria tienen órbitas, por eso deberían estar en el catálogo de planetas. También le permite describir muchos más parámetros que el catálogo de estrellas (orientación del eje de rotación y período de rotación, corona estelar, disco de acreción, texturas de superficie y órbita), por lo que incluso las estrellas solitarias como el Sol también pueden describirse en el catálogo de planetas. Para obtener más información sobre los parámetros utilizados en el catálogo de planetas y sobre la creación de un planeta, lea la guía Creación de un planeta.

En el código de ejemplo anterior, primero describimos el «Agujero» de estrella solitaria con parámetros adicionales que no se pueden describir en el catálogo de estrellas (parámetros de rotación y disco de acreción). Para especificarlos, es necesario describir la estrella en el catálogo de estrellas como un centro estelar, a pesar de que la estrella es solitaria, y hacer una segunda descripción para ella en el catálogo de planetas con la etiqueta Estrella. El parámetro ParentBody de esa etiqueta de estrella debe establecerse con el nombre del StarBarycenter que ha descrito en el catálogo de estrellas. Nota importante: la etiqueta de estrella en el catálogo de planetas y la etiqueta de StarBarycenter en el catálogo de estrellas deben tener nombres diferentes. Es decir, si la estrella tiene el nombre «Agujero», entonces el baricentro debe llamarse» Sistema de agujeros «o» Barra de agujeros » o algo así. Al crear un complemento con alguna estrella real, que tiene múltiples designaciones en los catálogos astronómicos, es una buena práctica dar una al Centro estelar y el resto a la Estrella.

El catálogo de planetas también le permite especificar la luminosidad, la magnitud absoluta o aparente, la clase espectral, la masa, el radio y la temperatura de la estrella, los mismos parámetros que en el catálogo de estrellas. Depende de usted dónde especificar estos parámetros: en el catálogo de estrellas o en el catálogo de planetas, la duplicación en ambos no es necesaria.

La etiqueta Orbital debe omitirse para estrellas solitarias, el motor espacial generará una posición estática en el centro del sistema para esa estrella. Puede usar Orbit { Tipo «Estático»} o StaticPosXYZ (0 0 0) con el mismo efecto, pero esto no es necesario.

El baricentro también se puede usar para crear estrellas binarias y múltiples. En el catálogo de planetas, hemos descrito dos estrellas » Bin A «y» Bin B «con sus órbitas alrededor del baricentro principal del sistema» Bin » (consulte la descripción de la etiqueta de Órbita en la guía para Crear un planeta para obtener más detalles). Para crear un sistema jerárquico de varias estrellas, cree un baricentro secundario (utilizando la etiqueta Baricentro en el script catálogo de planetas) que orbite el baricentro principal del sistema y, a continuación, agregue dos estrellas que orbiten este baricentro secundario. Puede repetir este esquema muchas veces para crear sistemas más complejos. El motor espacial permite una jerarquía de niveles ilimitados de objetos, pero en realidad, los sistemas estelares no tienen más de 3-4 niveles de jerarquía.

Los planetas para cada estrella o baricentro local también se pueden especificar en el catálogo de planetas. El parámetro ParentBody para cada planeta/baricentro/estrella debe establecerse con el nombre del objeto padre en el que está orbitando. Si la estrella es solitaria, y el catálogo de planetas no tiene ningún objeto hijo (planetas) para esa estrella descrita, el motor espacial generará un sistema planetario de procedimiento. Puede desactivar esto especificando NoPlanets true en el script stars.

Los parámetros de una estrella / baricentro en el catálogo de estrellas determinan la apariencia de la estrella mientras la mira desde el espacio interestelar, es decir, cuando se representa como un punto. Para sistemas multiestrelares, SpaceEngine necesita una clase espectral «promedio» para renderizar el sistema desde lejos. Para los sistemas de procedimiento, SpaceEngine elige la clase espectral de la estrella más brillante del sistema (ver «solucionador de estrellas» para más detalles). Esto funciona muy bien en la mayoría de los casos, porque las luminosidades de las estrellas difieren en muchos órdenes de magnitud. Por lo tanto, al crear un sistema de estrellas múltiples, puede especificar la clase espectral del centro estelar (en el catálogo de estrellas) como la misma clase de la estrella más brillante de ese sistema. De lo contrario, SpaceEngine lo hará automáticamente. La luminosidad del centro estelar debe ser igual a la luminosidad de suma de todas las estrellas del sistema (incluida la luminosidad de los discos de acreción), o ignorada para forzar al solucionador de estrellas a calcularla automáticamente.

Para resumir, preste atención a lo siguiente, de lo contrario el código no funcionará o funcionará incorrectamente:

1) En el catálogo de estrellas, describa una estrella con el StarBarycenter, si desea especificar los parámetros de rotación personalizados, el disco de acreción, etc., o si está creando un sistema de estrellas múltiples. En ese caso, también debe crear un catálogo de planetas y describir la estrella o los componentes de múltiples estrellas allí. Si solo necesita masa, radio y temperatura para su estrella, o si está de acuerdo con que el motor espacial genere/calcule esos valores, descríbalos con la etiqueta de Estrella y no cree un catálogo de planetas.
2) El nombre de una estrella en el catálogo de planetas no debe ser el mismo que el nombre de StarBarycenter. El nombre de StarBarycenter debe especificarse como el padre de la estrella en su parámetro ParentBody.
3) Si la estrella es solitaria, no use la etiqueta Orbit para ella, o haga su órbita estática (Orbit { Type «Static» } o StaticPosXYZ (0 0 0)), por lo que coincide con el baricentro.
4) Si la estrella es binaria, describa las dos estrellas con el nombre del centro estelar en su parámetro de cuerpo de origen, y haga órbitas adecuadas alrededor del baricentro para ellas.

Puede utilizar el registro del solucionador de estrellas para detectar errores en el catálogo de planetas, así como para el catálogo de estrellas (para obtener más información, consulte Solucionador de estrellas y Comprobación de errores en los scripts de Introducción a SE)

El solucionador de estrellas

El solucionador de estrellas es un conjunto de código que intenta calcular o generar datos faltantes para una estrella en función de los datos proporcionados. A menudo es la situación en astronomía que algunos datos se proporcionan en catálogos, pero algunos faltan. El motor espacial requiere estos parámetros para representar correctamente una estrella (sistema estelar):

– Coordenadas 3D completas de una estrella (RA, Dec, Dist). Si el catálogo de estrellas no proporciona una distancia, el solucionador de estrellas puede tratar de calcularla en función de la magnitud aparente y absoluta (o luminosidad) de la estrella. Si no se proporcionan RA y Dec, el solucionador de estrellas generará valores aleatorios para ellos, porque no hay forma de calcularlos. También se genera un valor aleatorio para la distancia si el solucionador de estrellas no pudo calcularlo (consulte el registro de errores a continuación para obtener más detalles).

– Clase espectral de la estrella. Sin ella, el motor espacial no tendrá idea de lo que es esta estrella, y no podrá renderizarla. El solucionador de estrellas puede tratar de determinar la clase espectral observando el radio, la masa y la temperatura, si se proporcionan. Para sistemas multiestrelares, el solucionador de estrellas toma la clase espectral del componente más brillante (ya sea calculado o tomado del catálogo de planetas), y lo asigna como la «clase» de todo el sistema (si no se especificó directamente en la etiqueta StarBarycenter).

– Brillo de estrella. Se puede calcular a partir de la luminosidad, la magnitud absoluta o la magnitud aparente y la distancia. Si no se proporciona ninguna, la clase espectral se puede usar para determinar aproximadamente la luminosidad. Si incluso no se proporciona una clase espectral, el solucionador de estrellas puede intentar usar el radio y la temperatura para calcular la luminosidad utilizando la ecuación de Stefan–Boltzmann. Para sistemas multiestrelares, el solucionador de estrellas resume la luminosidad de cada componente y la asigna como la luminosidad de todo el sistema (si no se especificó directamente en la etiqueta StarBarycenter).

– Propiedades físicas de la estrella: masa, radio y temperatura. Si no se proporciona, el solucionador de estrellas los calculará en función de la clase espectral (típicamente). La temperatura se puede derivar directamente de la clase espectral, luego el radio se calcula en función de la temperatura y la luminosidad utilizando la ecuación de Stefan-Boltzmann. Por lo tanto, si se encuentra con un tamaño incorrecto o poco realista de una estrella, intente encontrar sus datos de radio real y especifíquelos en el catálogo.

Como se ha señalado, el catálogo de estrellas no se puede utilizar para definir los parámetros de rotación de una estrella (p. ej. período de rotación, inclinación axial y oblatividad), así como apariencia de la superficie (tamaño de las células de granulación, etc.), corona, disco de acreción y órbita: para esto se utiliza el catálogo de planetas. Algunos parámetros se pueden generar de forma procedimental si faltan en el catálogo de planetas. Los planetas también se pueden describir en el catálogo de planetas o se pueden generar de forma procedimental (si el catálogo de planetas no tiene ningún objeto hijo para la estrella descrita, y la secuencia de comandos de la estrella no tiene especificados los noplanetas verdaderos).

El solucionador de estrellas puede imprimir notificaciones sobre cálculos realizados, advertencias y errores en el sistema de archivos de registro/se.inicie sesión en el arranque del motor espacial. Consulte Introducción a los scripts SE para obtener más información sobre la comprobación de errores en los scripts.

El formato csv para el catálogo de estrellas

SpaceEngine admite el formato csv («Valores separados por comas») para catálogos de estrellas y galaxias masivas. Es un formato de texto plano con una estrella descrita por línea, con valores separados por comas. La instalación predeterminada de SpaceEngine tiene un catálogo de estrellas csv: data / catalogs / Catalogs0980.pak / estrellas / HIPPARCOS.csv, que tiene 112.523 estrellas, y tiene un tamaño (sin empaquetar) de solo 7,5 MB. El formato csv es más compacto que sc, pero tiene algunas limitaciones:
1) Solo se pueden describir estrellas solitarias, lo análogo de la etiqueta StarBarycenter es imposible.
2) Solo se permiten estos parámetros: Nombre, RA, Dec, Dist, AppMagn, SpecClass, MassSol, RadSol, Temperatura.

El formato de archivo es simple: la primera línea es un encabezado que describe los nombres de los parámetros (separados por comas), todas las demás líneas son datos de estrellas, valores de los parámetros correspondientes (también separados por comas). Aquí está el ejemplo de las primeras 4 líneas de los HIPPARCOS.archivo csv:

Tenga en cuenta que el nombre de la estrella y su clase espectral no están entre comillas, y los parámetros que faltan (MassSol, RadSol y Temperatura) están en blanco, pero las comas que los separan siguen siendo necesarias.

Los catálogos csv tienen prioridad sobre los catálogos sc, es decir, se cargan primero. Pero luego el solucionador de estrellas toma la fecha de modificación del archivo/pak para realizar la fusión o actualización de datos de estrellas. El parámetro CsvLogLevel del archivo de configuración en el usuario principal de configuración.el archivo cfg controla el nivel de registro del solucionador de estrellas para todos los archivos csv.