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Anaximander
25/10/2006, 14:52
Se estima que el Campo Ultraprofundo contiene unas 10000 galaxias

Astrónomos del Instituto Científico del Telescopio Espacial Hubble han mostrado el retrato más profundo del universo visible jamás obtenido por la Humanidad. Este ha recibido el nombre de Campo Ultraprofundo del Hubble (Hubble Ultra Deep Field o HUDF) y para su realización se ha empleado una exposición de más de un millón de segundos, lo cual ha constituido 400 órbitas del telescopio espacial en torno a la Tierra. La imagen revela las primeras galaxias que emergieron de las llamadas "edades oscuras", los cuerpos que comenzaron a calentar el frío y oscuro Universo poco tiempo después del Big Bang.

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Imagen: vista general del Campo Ultraprofundo del Hubble, en el que se aprecian multitud de galaxias que conformaban el Universo cuando éste era más joven y caótico. Los colores azules y verdes corresponden a aquellos colores visibles por el ojo humano, tales como estrellas jóvenes, azules y calientes o el brillo de estrellas de tipo solar en los brazos espirales de las galaxias. El rojo representa a los objetos visibles en radiación infrarroja, tales como galaxias rodeadas de nubes de polvo.

Este retrato histórico consiste en dos imágenes separadas obtenidas por la Cámara Avanzada de Rastreo del Hubble (ACS) y la Cámara en Infrarrojo Cercano y Espectrómetro Multiobjeto (NICMOS). Ambas revelan galaxias que son muy débiles para ser visibles con cualquier telescopio ubicado en tierra e incluso en las propias imágenes obtenidas por el Hubble (Campos Profundos del Hubble de 1995 y 1998 ).

«El Hubble nos ha llevado a un tiro de piedra del propio Big-Bang.» -explicaba Massino Stiavelli, del Instituto Científico del Telescopio Espacial y responsable del equipo de campo Ultraprofundo del Hubble (HUDF). La combinación de las tomas de las cámaras ACS y NICMOS será empleada para buscar galaxias existentes entre 400 y 800 millones de años después del Big Bang (equivalentes a un rango de desplazamiento al rojo de 7 a 12). Una cuestión clave referida a esta imagen es si el Universo presentaba el mismo aspecto en esta época más antigua que cuando tenía entre 1000 y 2000 millones de años.

Se estima que el Campo Ultraprofundo contiene unas 10000 galaxias. En las imágenes obtenidas por telescopios situados en la Tierra el campo celeste en el que se encuentran dichas galaxias se aprecia como un vacío. La zona estudiada es tan sólo una décima parte del diámetro angular de la Luna llena (es decir, aproximadamente 3 minutos de arco) y se encuentra en la constelación de Fornax, una región situada al Sur de la constelación de Orión.

Anaximander
25/10/2006, 16:26
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Imagen: Localización del Campo Ultraprofundo del Hubble en el cielo.

La imagen final tomada con la cámara ACS, construida por Anton Koekemoer (perteneciente al Instituto Científico del Telescopio Espacial) está plagada de galaxias de diferentes tipos, tamaños y colores. En claro contraste con las clásicas galaxias espirales y elípticas se aprecian otras con forma muy curiosa: algunas tienen aspecto de palillo, otras de brazalete, unas se hallan en interacción con otras, etc. Sus formas son extrañas y muy diferentes de las majestuosas galaxias elípticas o espirales que vemos en las imágenes tomadas hoy en día. Todas estas formas son el reflejo de un Universo que presentaba un aspecto más caótico y en el que el orden y la estructura sólo estaban comenzando a emerger.

La cámara ACS (Advanced Camera for Surveys) fue instalada en 2002 durante la última misión de servicio realizada por el transbordador espacial al Telescopio Espacial Hubble. Ésta posee el doble de campo de visión y una sensibilidad más alta que la cámara anterior (Wide Field and Planetary Camera 2), instalada en la misión de servicio llevada a cabo en 1993. Por otro lado, la cámara NICMOS puede incluso observar más lejos que la propia ACS y es la que nos muestra las galaxias más lejanas visibles, pues que el Universo en expansión ha desplazado la luz de éstas hacia las longitudes de onda del infrarrojo. De este modo, la cámara ACS nos ha mostrado galaxias que existían 800 millones de años después del Big Bang, pero la NICMOS ha podido localizar galaxias de edad 400 millones de años posterior al nacimiento del Cosmos (desplazamiento al rojo de 12). Los investigadores aún deben confirmar totalmente los descubrimientos de la cámara NICMOS con nuevos estudios científicos.

«Estas imágenes también nos ayudarán a prepararnos para el próximo paso desde la NICMOS en el Hubble hacia el futuro Telescopio Espacial James Webb (JWST).» -explicaba Rodger Thomson, investigador principal de la cámara NICMOS, de la Universidad de Arizona- «Las imágenes del NICMOS llegan a la distancia y tiempo a la que el futuro Telescopio Espacial James Webb realizará su exploración con mucha más sensibilidad.» Además de poder localizar galaxias distantes, la observación en infrarrojo resulta más útil para galaxias intrínsecamente rojas, tales como las elípticas y aquellas que presentan color rojizo debido al alto grado de absorción a causa de las partículas de polvo.

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Imagen: una vista infrarroja obtenida por la cámara NICMOS del Hubble, que revela las galaxias más antiguas observadas del Cosmos (se estiman en 400 millones de años después del Big Bang) cuya luz ha ido desplazándose a longitudes de onda infrarrojas debido a la expansión del Universo. Parte de su luz también ha sido absorbida por el hidrógeno intergaláctico. Estudios posteriores deberán de validar la edad de estos objetos, pero si ésta se confirmase, se trataría de galaxias existentes cuando el Universo tenía sólo el 2 a 5% de su edad actual. Las observaciones en infrarrojo fueron llevadas a cabo entre el 3 de septiembre y el 27 de noviembre de 2003.

Anaximander
25/10/2006, 16:33
El Campo Ultraprofundo del Hubble también ha sido observado empleando el espectrógrafo de la cámara ACS, el cual presenta un prisma híbrido que produce la difracción de la luz. Con éste se han podido identificar más de 1000 objetos, entre ellos algunos puntos rojos y débiles que son candidatos a ser las galaxias más distantes jamás observadas, formadas poco después del Big Bang. Este difractómetro de la cámara ACS sirve también para distinguir otros tipo de objetos muy rojos, tales como galaxias en las que existe alta concentración de polvo, quasares y estrellas enanas frías.

Las galaxias evolucionaron tan deprisa en el Universo que los cambios más importantes que sufrieron tuvieron lugar en un intervalo de tiempo de mil millones de años tras el Big Bang. «En donde el campo Profundo del Hubble observó galaxias jóvenes, el campo Ultraprofundo revela objetos en su infancia, inmersos en un periodo de rápidos cambios evolutivos.» -explicaba Stiavelli.

La cámara ACS del Hubble permite a los astrónomos ver galaxias cuatro veces más débiles de lo que el Telescopio Espacial podía observar previamente. Además, es muy sensible a la radiación en el infrarrojo cercano, lo cual permite a los astrónomos estudiar los objetos más lejanos del Universo. Esta imagen del Campo Ultraprofundo constituye el retrato más joven del Cosmos hasta que la ESA y la NASA lancen en 2011 el Telescopio Espacial James Webb.

Empleando telescopios situados en Tierra se han podido estudiar hasta la fecha cuerpos que existieron unos 500 millones de años después del Big Bang (desplazamiento al rojo de 10), pero para ello era necesario "hacer uso" de las lentes gravitacionales (cúmulos de galaxias muy masivos cuyos efectos gravitacionales producen una deformación del espacio en sus proximidades, permitiendo que la luz de objetos más distantes se curve en torno a la "lente". Los objetos más distantes a la "lente", observados desde la Tierra, muestran un aspecto amplificado). De todas formas, la observación de objetos a tales distancias es posible gracias a la cámara ACS, algo que los telescopios en Tierra ni siquiera pueden realizar empleando óptica adaptativa.


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Imágenes: varios detalles del Campo Ultraprofundo del Hubble.

Anaximander
25/10/2006, 16:39
Las observaciones del Hubble para obtener las tomas del Campo Ultraprofundo comenzaron el 24 de septiembre de 2003 y se extendieron hasta el 16 de enero de 2004. La cámara ACS del telescopio realizó 800 exposiciones, permaneciendo más de un millón de segundos (11.3 días) en total captando fotones de luz tan antiguos que, cuando éstos comenzaron a viajar a través del Universo, ni siquiera existía el planeta Tierra. Los fotones de luz procedentes de regiones tan lejanas llegaron a la cámara ACS a ritmo de un fotón cada minuto de tiempo, una tasa increíblemente baja en comparación con los millones de fotones que se recogen cada minuto procedentes de galaxias más cercanas. Esta imagen cubre una porción muy pequeña del firmamento, de tal forma que para poder observar todo el cielo con este detalle sería necesario un tiempo de observación ininterrumpido con el Hubble de un millón de años.

Al igual que las imágenes de los Campos Profundos obtenidas en años anteriores, los nuevos datos servirán de gran ayuda a la comunidad científica y serán base de la publicación de decenas de informes y artículos de investigación con nueva información sobre el nacimiento y la evolución del Universo.


Encuentros cercanos entre galaxias espirales

Estas imágenes muestran tomas concretas pertenecientes al Campo Ultraprofundo del Hubble, en las que se aprecian galaxias en interacción con sus vecinos. En el cuadro superior izquierdo se aprecian tres galaxias en interacción cuyas formas se hallan distorsionadas debido al encuentro. El cuadro superior central revela una galaxia espiral situada de perfil que se encuentra con otra azulada de aspecto extraño. En la parte inferior derecha es posible ver aproximaciones entre galaxias que han sido fragmentadas debido a este tipo de interacciones. Estos escenarios son muestra de un Universo que era más joven y caótico y en el que el orden y la estructura estaban comenzando a emerger.


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No todas las galaxias sufren encuentros. La imagen superior derecha nos presenta una majestuosa espiral, una de las galaxias más cercanas dentro del Campo Ultraprofundo del Hubble, cuya existencia data de hace 13.000 millones de años, cuando nuestro Universo sólo contaba con 1000 millones de años de antigüedad. Las galaxias más pequeñas y rojizas (puntos rojos en los paneles superior e inferior izquierdos) se encuentran entre las más distantes conocidas, cuya luz comenzó a viajar cuando el Universo tenía sólo 800 millones de años de edad.

Todas estas tomas son porciones de un campo en el que se han fotografiado cerca de 10000 galaxias y que constituye la imagen más profunda del Cosmos en el visible.

Saludos

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MackSwain
24/06/2007, 02:07
cuya luz comenzó a viajar cuando el Universo tenía sólo 800 millones de años de edad.
¿Hacia dónde va esa luz que viaja? :?