Campo ultraprofundo del Hubble

Importancia científica

Las observaciones infrarrojas del Campo Ultra Profundo del Hubble (HUDF) fueron transformadoras para nuestra comprensión del amanecer cósmico, la época en la que las primeras galaxias surgieron de la oscuridad del universo primitivo. Al ampliar las observaciones a longitudes de onda del infrarrojo cercano, Hubble pudo detectar galaxias cuya luz ultravioleta y visible se había extendido hacia el infrarrojo debido a la expansión del universo. Estas observaciones revelaron que la formación de galaxias comenzó antes de lo que se pensaba anteriormente, con poblaciones estelares sustanciales ya en los primeros mil millones de años. El HUDF proporcionó las primeras muestras estadísticas de galaxias con desplazamientos al rojo superiores a z=7, lo que permitió medir la densidad de la tasa de formación de estrellas cósmicas a lo largo del 96% de la historia cósmica. El descubrimiento de galaxias sorprendentemente maduras en estas primeras épocas desafió los modelos de formación de galaxias e indicó que la formación de estrellas se produjo de manera eficiente en el universo temprano. El HUDF también proporcionó limitaciones críticas en la línea de tiempo de la reionización cósmica, el proceso mediante el cual la luz estelar temprana ionizó el hidrógeno neutro que llenaba el universo.

Detalles de observación

Las observaciones infrarrojas del HUDF utilizaron la cámara de campo amplio 3 (WFC3) del Hubble en el canal del infrarrojo cercano, con filtros de 1,05, 1,25 y 1,6 micrómetros. Estas longitudes de onda se eligieron para detectar la ruptura de Lyman-alfa, una característica espectral distintiva que se desplaza hacia el infrarrojo en las galaxias con desplazamientos al rojo superiores a z=7. Las observaciones requirieron más de 100 órbitas de tiempo WFC3/IR y se combinaron con observaciones anteriores de luz visible de ACS por un total de 800 órbitas. El mosaico final alcanzó magnitudes límite de aproximadamente la magnitud 29 en las bandas infrarrojas, detectando objetos más de cuatro mil millones de veces más débiles de lo que el ojo humano puede ver. Fueron esenciales técnicas cuidadosas de reducción de datos para eliminar los artefactos del detector y los impactos de rayos cósmicos acumulados durante las largas exposiciones.

Ubicación en el universo

Datos curiosos

• 1

  El Campo Ultra Profundo del Hubble contiene aproximadamente 10.000 galaxias visibles en esta pequeña porción de cielo, un área más pequeña que un grano de arena sostenido con el brazo extendido.

• 2

  Hubble observó este único punto durante casi 1 millón de segundos (aproximadamente 11,3 días) de tiempo total de exposición, acumulado en más de 400 órbitas a lo largo de varios años.

• 3

  Las galaxias más distantes en esta imagen aparecen tal como lo hacían apenas 400-600 millones de años después del Big Bang, cuando el universo tenía solo alrededor del 5% de su edad actual.