Info over deze afbeelding
Dit markante beeld van het Hubble Ultra Deep Field vertegenwoordigt een van de diepste uitzichten van de mensheid in de kosmos, het vastleggen van het licht van sterrenstelsels die bestonden toen het universum minder dan een miljard jaar oud was. Door infraroodwaarnemingen te combineren met eerdere zichtbare lichtgegevens, keek Hubble door de kosmische mist om sterrenstelsels te onthullen die slechts 600 miljoen jaar na de Oerknal ontstonden toen de eerste generatie sterren nog steeds de neutrale waterstof ioniseerde die het jonge universum vulde. Elke zwakke vlek in dit beeld is een heel sterrenstelsel met miljarden sterren, en het collectieve licht van deze oude systemen reisde meer dan 13 miljard jaar voordat het bereiken van Hubble's detectoren. Dit buitengewone beeld toont aan dat sterrenstelsels zich opmerkelijk vroeg in de kosmische geschiedenis begonnen samen te stellen en cruciale beperkingen bieden voor ons begrip van hoe de eerste lichtstructuren uit de oerduisternis zijn ontstaan.
Wetenschappelijke betekenis
De Hubble Ultra Deep Field (HUDF) infraroodwaarnemingen waren transformerend voor ons begrip van kosmische dageraad, het tijdperk toen de eerste sterrenstelsels uit de duisternis van het vroege universum kwamen. Door observaties uit te breiden tot bijna-infrarood golflengten, kon Hubble sterrenstelsels detecteren waarvan het ultraviolette en zichtbare licht door de expansie van het universum in het infrarood was uitgerekt. Deze observaties toonden aan dat melkwegvorming eerder begon dan eerder gedacht, met aanzienlijke stellaire populaties al in de eerste miljard jaar. De HUDF leverde de eerste statistische monsters van sterrenstelsels bij rode verschuivingen voorbij z=7, waardoor metingen van de kosmische stervormingssnelheiddichtheid over 96% van de kosmische geschiedenis mogelijk waren. De ontdekking van verrassend volwassen sterrenstelsels in deze vroege tijdperken daagde modellen van melkwegvorming uit en gaf aan dat sterrenvorming efficiënt verliep in het vroege universum. De HUDF voorzag ook in kritische beperkingen op de tijdlijn van kosmische reionisatie, het proces waarmee vroeg sterrenlicht de neutrale waterstof die het universum vult ioniseerde.
Opmerkingen
De infrarood HUDF waarnemingen gebruikten Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3) in het bijna-infrarood kanaal, met filters op 1.05, 1.25 en 1.6 micrometer. Deze golflengten werden gekozen om de Lyman-alpha break te detecteren, een kenmerkende spectrale eigenschap die bij roodverschuivingen boven z=7 naar het infrarood voor sterrenstelsels verschuift. De waarnemingen vereisten meer dan 100 banen van WFC3/IR tijd en werden gecombineerd met eerdere ACS zichtbare-licht observaties in totaal 800 banen. Het eindmozaïek bereikte een beperkte omvang van ongeveer 29e magnitude in de infraroodbanden, waarbij objecten meer dan vier miljard keer zwakker werden dan het menselijk oog kan zien. Zorgvuldige datareductietechnieken waren essentieel voor het verwijderen van detector artefacten en kosmische straal hits verzameld over de lange blootstellingen.
Locatie in het heelal
Constellatie
Fornax
Afstand tot de aarde
Tot 13,2 miljard lichtjaar
Leuke feiten
- 1
Het Hubble Ultra Deep Field bevat ongeveer 10.000 sterrenstelsels die zichtbaar zijn in dit kleine stukje hemel.Een gebied dat kleiner is dan een zandkorrel die op armlengte wordt gehouden.
- 2
Hubble staarde gedurende bijna 1 miljoen seconden (ongeveer 11,3 dagen) van de totale blootstellingstijd, verzameld over 400 banen over meerdere jaren.
- 3
De meest verre sterrenstelsels in dit beeld verschijnen zoals ze deden slechts 400-600 miljoen jaar na de oerknal, toen het universum slechts ongeveer 5% van zijn huidige leeftijd was.
Beeld door: NASA, ESA, Hubble Ruimtetelescoop
