El campo ultraprofundo de Hubble aun guarda sorpresas

El campo ultraprofundo del telescopio Hubble es, probablemente, una de las imágenes más analizadas y estudiadas de décadas recientes. Aún así, todavía estamos desvelando sus misterios con la ayuda de nuevos instrumentos…

El valioso campo ultraprofundo de Hubble

Imagen del telescopio Hubble poco después de separarse del transbordador Discovery, en 1990.
Crédito: NASA

Desde su lanzamiento en 1990, el telescopio espacial Hubble nos ha dejado imágenes memorables del universo. Muchas de esas imágenes proceden de una pequeña región del cielo, la constelación Fornax (el horno) en el hemisferio sur. Las observaciones tuvieron lugar entre septiembre de 2003 y enero de 2004. Ya ha pasado más de una década… Aquella región, conocida como el campo ultraprofundo del Hubble, contiene unas 10.000 galaxias formadas hace unos 13.000 millones de años.

Así que no debería sorprender que está región siga siendo objeto de estudio. Allí hemos encontrado algunas de las galaxias más antiguas del universo. Por ese motivo, muchos equipos de astrónomos han recurrido al Telescopio Muy Grande y al instrumento MUSE, instalado en él. Así, se ha logrado descubrir 72 galaxias que todavía no habían sido detectadas. Los hallazgos se han publicado en una serie de diferentes estudios.

En ellos, los equipos de científicos indican cómo han medido la distancia y propiedades de 1.600 galaxias muy tenues. Todas ellas localizadas en el campo ultraprofundo. Estos datos nos desvelan nueva información sobre la formación de estrellas en los primeros instantes del universo. Además, también permite analizar cuáles eran los movimientos de galaxias en aquella época tan distante. Es decir, información muy valiosa.

El logro del campo ultraprofundo

El Telescopio Muy Grande, en el observatorio de Paranal.
Crédito: ESO/G.Hüdepohl (atacamaphoto.com)

El campo ultraprofundo del Hubble fue publicado en 2004. Aquella imagen, hecha por el venerable telescopio, fue un gran paso en la astronomía y cosmología. Los miles de galaxias observados se habían formado menos de mil millones de años tras el Big Bang. Entre 400 y 800 millones de años después. Esta región, por tanto, fue observada muchas más veces. Tanto por el telescopio Hubble como por otros. El resultado es algunas de las imágenes más profundas que se han obtenido del cosmos.

 

Uno de esos telescopios es el Telescopio Muy Grande. Pertenece al Observatorio Austral Europeo, ubicado en el observatorio de Paranal, en Chile. Una parte esencial de los estudios del campo ultraprofundo es el instrumento MUSE. Como seguro que sospechas, no tiene nada que ver con el grupo musical. Se trata de un espectrógrafo panorámico de campo integral que trabaja en el espectro visible de luz.

Los datos acumulados por el instrumento es lo que ha permitido descubrir 72 nuevas galaxias en esta pequeña región del firmamento. Gracias a él, los diferentes equipos de astrónomos han publicado diez estudios en los que detallan sus mediciones. En total, se han analizado 1.600 galaxias pertenecientes al campo ultraprofundo. Es todo un logro. Es diez veces más galaxias que las analizadas en otras mediciones similares, en la última década, utilizando telescopios terrestres.

La utilidad de MUSE en el campo ultraprofundo

El campo ultraprofundo del Hubble observado con MUSE.

El campo ultraprofundo del Hubble observado con MUSE.
Crédito: ESO/MUSE HUDF collaboration

El instrumento MUSE puede hacer algo que el telescopio Hubble no. Es capaz de separar la luz, de cada punto de una imagen, en los colores que lo componen. Así permite crear un espectro. Eso ayuda a los astrónomos a medir la distancia, colores y otras propiedades de todas las galaxias en la imagen. Y eso incluye galaxias que eran invisibles incluso al propio telescopio Hubble. En cierto modo, es como unos segundos ojos para el Hubble.

Las galaxias detectadas en este sondeo son 100 veces más tenues que las galaxias estudiadas en otras búsquedas anteriores. Por su edad, su poco brillo y su distancia, el estudio de estas 1.600 galaxias es muy útil. Proporcionará mucha información para incluir en una zona que ya ha sido muy estudiada. Eso, a su vez, permitirá profundizar aun más en nuestra comprensión sobre cómo se han formado, y evolucionado, las galaxias durante los últimos 13.000 millones de años.

Las 72 galaxias nuevas descubiertas son emisores Lyman-alfa. Un tipo de galaxia que es extremadamente distante y solo puede ser detectada en luz Lyman-alfa. Es un tipo de radiación emitida por los átomos de hidrógeno excitados. Lo más interesante, es que se cree que es el resultado de un proceso activo de formación de estrellas. Nuestra teoría actual de formación no es capaz de explicar estas galaxias, y no eran visibles en las imágenes originales del telescopio Hubble.

Galaxias nunca vistas

El campo ultraprofundo de Hubble, observado en 2012.
Crédito: NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), and the HUDF 2012 Team

La capacidad de MUSE para dispersar la luz en sus colores ha sido esencial para que estas galaxias pudiesen ser detectadas. Este instrumento tiene una habilidad única para extraer información de algunas de las galaxias más jóvenes del universo. Eso en una región del universo que ha sido estudiada hasta la saciedad. Es parte del encanto de la espectroscopia, que ha permitido obtener información como el contenido químico y movimientos no de una sola galaxia, sino de todas ellas.

Otro gran logro del sondeo ha sido la detección de halos luminosos de hidrógeno alrededor de las galaxias del universo joven. Este hallazgo permitirá a los astrónomos analizar cómo fluía el material hacia y desde aquellas galaxias. Algo que debió ser fundamental en la formación de las primeras estrellas y la evolución de las primeras galaxias. En algunos de los estudios publicados también se han planteado otras posibilidades.

Por ejemplo, estudiar el papel que estas tenues galaxias desempeñaron durante la reionización. Es un período que tuvo lugar entre 150 y 1.000 millones de años después del Big Bang. Este periodo siguió a la llamada era oscura, que tuvo lugar entre 380.000 y 150 millones de años tras el nacimiento del cosmos. Es en ese momento cuando las primeras estrellas, y quásares, enviaron radiación ionizante a lo largo y ancho del universo.

El estudio del universo en su infancia

En esta imagen se pueden ver los halos luminosos alrededor de algunas galaxias distantes.
Crédito: ESO/MUSE HUDF team.

Puede que solo sea el principio de lo que está por llegar. Todos estos datos, según cuentan los astrónomos, fueron recopilados antes de que se instalase una mejora en el instrumento MUSE. Así que las futuras observaciones, con esa mejora ya instalada, podrían darnos información incluso más valiosa en el futuro. Habrá que prestar atención a lo que surja en los próximos años, porque parece claro que hay mucho trabajo que hacer en el campo ultraprofundo.

Desde hace mucho, los científicos han comprendido que es necesario mirar en la distancia en el universo. Al hacerlo, miramos más lejos en el tiempo. Por lo que, cuanto más lejos podamos mirar, mejor podremos comprender cómo era el universo y cómo evolucionó a lo largo de miles de millones de años. Además, no podemos olvidar que en los próximos años también tendremos nuevos telescopios en funcionamiento.

Algunos de ellos (no todos han sido concebidos para estudiar las primeras etapas del universo) nos ayudarán a profundizar en un período de tiempo que todavía nos es desconocido. Seguimos buscando, por ejemplo, las primeras estrellas del cosmos, y las primeras galaxias. Hemos encontrado algunas de las más jóvenes, pero todo apunta a que las hay aún más antiguas, formadas poco tiempo tras el Big Bang…

Referencias: Universe Today

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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2 Respuestas

  1. Alan dice:

    impresionante! muy buena info,me gustó! seguí así !

  2. Arnoldo De la Hoz dice:

    Estoy mareado ya, Alex!

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