Imara和她的合作者利用模拟恒星形成云的数据和复杂的3D打印过程创建了这些模型，在3D打印过程中，湍流云的精细密度和梯度嵌入在透明树脂中。由此产生的模型——第一个3d打印的恒星托儿所——是高度抛光的球体，大约有一个棒球大小(直径8厘米)，其中恒星形成的物质表现为旋转的团块和细丝。

Imara是加州大学圣克鲁斯分校的天文学和天体物理学助理教授，也是《科学》杂志8月25日发表的一篇描述这种新方法的论文的第一作者，他说:“我们想要一个互动的物体来帮助我们可视化恒星形成的结构，这样我们就能更好地理解物理过程。爱博网站天体物理学报。

伊马拉既是一位艺术家，也是一位天体物理学家，他说这个想法是科学模仿艺术的一个例子。“多年前，我画了一幅自己触摸星星的肖像。后来，我灵光一现。分子云中的恒星形成是我的专业领域，所以为什么不尝试建造一个呢?”

她与熨斗研究所计算天体物理中心的约翰·福布斯合作，开发了一套代表分子云内不同物理条件的九种模拟。该合作还包括哈佛大学工程与应用科学学院的合著者詹姆斯·韦弗，他帮助将天文模拟的数据转化为使用高分辨率和逼真的多材料3D打印的物理对象。

研究结果既具有视觉冲击力，又具有科学启发性。福布斯说:“从美学上看，它们真的很令人惊叹，然后你开始注意到这些复杂的结构，用通常的模拟可视化技术很难看到它们。”

例如，薄片状或煎饼状结构在二维切片或投影中很难区分，因为穿过薄片的部分看起来像细丝。

福布斯说:“在这些球体内，你可以清楚地看到一个二维薄片，里面是小细丝，从试图理解这些模拟中发生了什么的人的角度来看，这是令人难以置信的。”

Imara说，这些模型还揭示了比二维投影更连续的结构。“如果你有一些东西在空间中缠绕，你可能不会意识到两个区域是由相同的结构连接的，所以有一个可以在你手中旋转的交互式物体让我们更容易地检测到这些连续性，”她说。

这些模型所依据的九个模拟是为了研究控制分子云演化的三个基本物理过程的影响:湍流、重力和磁场。通过改变不同的变量，如磁场强度或气体移动的速度，模拟显示了不同的物理环境如何影响与恒星形成相关的子结构的形态。

恒星往往形成于团块和核心，位于细丝的交叉处，在那里气体和尘埃的密度变得足够高，足以让重力接管。Imara说:“我们认为这些新生恒星的旋转将取决于它们形成的结构——处于同一灯丝中的恒星将‘知道’彼此的旋转。”

有了物理模型，不需要在这些过程中具有专业知识的天体物理学家就能看出模拟之间的差异。“当我查看模拟数据的2D投影时，通常很难看到它们之间的细微差异，而3D打印模型则很明显，”韦弗说，他拥有生物学和材料科学的背景，经常使用3D打印来研究各种生物和合成材料的结构细节。爱博网投领导者

“我对探索科学，艺术和教育之间的界面非常感兴趣，我热衷于使用3D打印作为一种工具，以易于理解的方式呈现复杂的结构和过程，”韦弗说。“传统的基于挤压的3D打印只能生产具有连续外表面的固体物体，当试图描绘气体、云或其他扩散形式时，这是有问题的。我们的方法使用类似喷墨的3D打印工艺，在周围透明树脂的精确位置沉积微小的不透明树脂滴，以精确的细节定义云的形状。”

他指出，未来这些模型还可以通过使用不同的颜色来加入额外的信息，以增加它们的科学价值。研究人员还对探索使用3D打印来表示来自附近分子云的观测数据感兴趣，比如猎户座的分子云。

Imara说，这些模型也可以作为教育和公共宣传的宝贵工具，她计划在今年秋天教授的一门天体物理学课程中使用它们。