Campo Ultra Profundo del Hubble

Utilizando el Hubble de la NASA del Telescopio Espacial, los astrónomos han descubierto una población nunca antes vistas de siete galaxias primitivas que se formaron más de 13 millones de años, cuando el universo tenía menos de un 4 por ciento de su edad actual. Las imágenes más profundas hasta la fecha de Hubble dar la primera muestra estadísticamente robusto de galaxias que dice lo generosos que estaban cerca de la época en la que las galaxias se formaron.

Los resultados provienen de un ambicioso estudio de Hubble de un parche intensamente estudiada del cielo conocida como el Campo Ultra Profundo (UDF). En la campaña de 2012, llamado UDF12, un equipo de astrónomos dirigido por Richard Ellis, del Instituto de Tecnología de California en Pasadena utilizar la cámara Wide Field del Hubble 3 (WFC 3) para mirar más profundamente en el espacio en el infrarrojo cercano que cualquier otro anterior observación del Hubble.

Las observaciones se realizaron durante seis semanas en agosto y septiembre, y los primeros resultados científicos ahora están apareciendo en una serie de artículos científicos. El equipo UDF12 es la liberación de estos datos únicos al público después de su preparación para otros grupos de investigación a utilizar.

Los resultados muestran un descenso suave en el número de galaxias mirando hacia atrás en el tiempo a unos 450 millones de años después del Big Bang. Las observaciones apoyan la idea de galaxias reunidas continua en el tiempo y también puede haber proporcionado suficiente radiación para calentar, o re-ionización, el universo unos pocos cientos de millones de años después la teoría del big bang.

Mirando más profundamente en el universo significa también mirando más atrás en el tiempo. El universo se estima en 13,7 mil millones años de edad. Las galaxias recién descubiertas son vistas como se veían desde 350 hasta 600 millones años después del Big Bang. Su luz es sólo llegar a la Tierra ahora.

Los astrónomos estudiar el universo distante en el infrarrojo cercano, porque la expansión del espacio se extiende a la luz ultravioleta y visible de las galaxias en longitudes de onda infrarrojas, un fenómeno llamado “corrimiento al rojo”. Cuanto más distante una galaxia, mayor es su desplazamiento hacia el rojo.

La mayor profundidad de las nuevas imágenes del Hubble, junto con una estrategia de estudio cuidadosamente diseñado, permite que este trabajo va más allá de los estudios anteriores, proporcionando así lo que los investigadores dicen que es el primer censo fiable de esta época. En particular, una de las galaxias puede ser motivo de ruptura récord de distancia, observó 380.000.000 años después del nacimiento de nuestro universo en el Big Bang, lo que corresponde a un corrimiento al rojo de 11,9.

Un objetivo importante del nuevo programa fue determinar la rapidez con que el número de galaxias aumenta con el tiempo en el universo temprano. Esta medida es la evidencia clave para la rapidez galaxias construir sus estrellas constituyentes.

“Nuestro estudio ha abordado el tema con interés de dos formas”, explica Ellis. “En primer lugar, hemos utilizado el Hubble para hacer exposiciones más largas. La profundidad adicional es esencial para sondear con fiabilidad el primer período de la historia cósmica. Segundo, hemos utilizado los filtros disponibles Hubble color muy eficaz para medir con mayor precisión las distancias de galaxias.”

El equipo calcula las distancias de galaxias mediante el estudio de los colores a través de un. Elegido cuidadosamente un conjunto de cuatro filtros específicos en el infrarrojo cercano “Hemos añadido un filtro, y se comprometió exposiciones mucho más profundas en algunos filtros que en un trabajo anterior, con el fin de rechazar de manera convincente la posibilidad de que algunas de nuestras galaxias podrían ser objetos de primer plano”, dijo el miembro del equipo James Dunlop, del Instituto de Astronomía de la Universidad de Edimburgo, en Escocia.

Los astrónomos han debatido durante mucho tiempo si las estrellas calientes en esas primeras galaxias podrían haber proporcionado suficiente radiación para calentar el hidrógeno frío que se formó poco después del Big Bang. Este proceso, llamado “re-ionización”, se cree que se han producido 200 millones a 1000 millones años después del nacimiento del universo. Este proceso hizo que el universo transparente a la luz, lo que permite a los astrónomos mirar más atrás en el tiempo. Las galaxias en el nuevo estudio se ven en esta época temprana.

“Nuestros datos confirman re-ionización es un proceso gradual, que se producen durante varios cientos de millones de años, las galaxias lentamente formando sus estrellas y los elementos químicos”, dijo Brant Robertson de la Universidad de Arizona en Tucson. “No hubo un solo momento dramático cuando se formaron las galaxias. Fue un proceso gradual”.

 

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