Campo ultraprofundo del Hubble para niños
El Campo Ultraprofundo del Hubble (conocido como HUDF por sus siglas en inglés) es una imagen muy especial del universo. Es la imagen más profunda que se ha tomado usando luz visible. Esto significa que nos permite ver galaxias cuya luz viajó por más de 13 mil millones de años para llegar hasta nosotros. ¡Es como mirar hacia atrás en el tiempo, cuando el universo tenía solo unos 800 millones de años!
Esta increíble imagen fue creada con datos recogidos por el telescopio espacial Hubble. Las observaciones se realizaron entre el 3 de septiembre de 2003 y el 16 de enero de 2004.
El área del cielo que muestra el HUDF es muy pequeña. Está en la constelación de Fornax, al suroeste de Orión. Su tamaño es de apenas un décimo del diámetro de la Luna llena vista desde la Tierra. Imagina un cuadrado de papel de 1 milímetro puesto a 1 metro de distancia; ¡es aún más pequeño que eso! Esta pequeña porción del cielo es solo una trece millonésima parte de toda la superficie del cielo. La imagen está orientada de manera que la esquina superior izquierda apunta hacia el norte (-46,4°) en el cielo.
Contenido
Cómo se planeó el Campo Ultraprofundo del Hubble
Después de tomar otras imágenes profundas del universo, como el Campo Profundo del Hubble, los científicos querían ver galaxias aún más lejanas. Cuando se instaló una nueva cámara en el Hubble, llamada Cámara Avanzada para Sondeos (ACS), se dieron cuenta de que podrían observar galaxias que se estaban formando en épocas muy tempranas del universo.
A finales de 2002, un grupo de expertos se reunió para decidir cómo usar la nueva cámara. Allí, un científico llamado Massimo Stiavelli sugirió crear un Campo Ultraprofundo. La idea era estudiar los objetos que ayudaron a que el universo se iluminara después de un período oscuro. El director del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI), Steven Beckwith, decidió dedicar 400 órbitas del Hubble a este proyecto y nombró a Stiavelli líder del equipo.
A diferencia de otras observaciones, el Campo Ultraprofundo del Hubble no se hizo en una zona del cielo que el Hubble pudiera ver continuamente. Esto se debe a que la nueva cámara ACS no podía observar en ciertas longitudes de onda que antes se usaban para evitar la luz de la Tierra.
Para elegir el lugar exacto, los científicos buscaron una zona del cielo con muy poca luz de nuestra propia galaxia y poco polvo. También debía ser un lugar que pudiera ser observado tanto por telescopios en el hemisferio sur (como el Atacama Large Millimeter Array) como en el hemisferio norte (como los de Hawái). Finalmente, eligieron una sección del Campo Profundo de Chandra del Sur. Este lugar ya había sido estudiado con rayos X y tenía dos objetos interesantes: una galaxia muy lejana y una supernova. Las coordenadas de esta zona son: ascensión recta 3h 32m 39.0s y declinación -27° 47′ 29.1″. El campo tiene un tamaño de 200 segundos de arco por lado, cubriendo 11 minutos de arco cuadrados, y se encuentra en la constelación de Fornax.
Cómo se hicieron las observaciones
Para tomar las imágenes, se usaron cuatro filtros en la cámara ACS, que se enfocaron en diferentes colores de luz (435, 606, 775 y 850 nanómetros). Los tiempos de exposición se ajustaron para que la sensibilidad fuera la misma en todos los filtros. Estas longitudes de onda coincidían con las usadas en otro estudio, lo que permitió comparar los resultados directamente.
Para obtener la mejor imagen posible, el telescopio se apuntó a posiciones ligeramente diferentes en cada exposición. Este método, ya probado en el Campo Profundo del Hubble, ayuda a que la imagen final tenga una resolución mucho mayor.
Las observaciones se realizaron en dos etapas: del 23 de septiembre al 28 de octubre de 2003, y del 4 de diciembre de 2003 al 15 de enero de 2004. En total, el Hubble dedicó casi un millón de segundos (unas 400 órbitas) a este proyecto. Se tomaron 800 exposiciones con la cámara ACS durante 11.3 días, y la cámara NICMOS observó durante 4.5 días. Todas estas imágenes individuales fueron procesadas y combinadas por Anton Koekemoer para crear un conjunto de imágenes científicamente útiles. Si el Hubble intentara observar todo el cielo con la misma sensibilidad, ¡necesitaría un millón de años de observación continua!
La cámara ACS tiene un límite para detectar galaxias muy lejanas. Sin embargo, las imágenes infrarrojas tomadas con NICMOS en paralelo podrían, en teoría, detectar galaxias aún más distantes. Para esto, se necesitaba también tener imágenes profundas en luz visible de esas mismas zonas. Por eso, se aprobó un programa de seguimiento llamado HUDF05, que dedicó 204 órbitas a observar dos campos paralelos.
Después de que se instalara una nueva cámara, la WFC3, en el Hubble en 2009, se lanzó el programa HUDF09. Este programa dedicó 192 órbitas a observar tres campos, incluyendo el HUDF, usando nuevos filtros infrarrojos.
Qué se encontró en el Campo Ultraprofundo del Hubble
El Campo Ultraprofundo del Hubble es la imagen más profunda del universo que se ha tomado. Se usa para buscar galaxias que existieron entre 400 y 800 millones de años después del Big Bang, el momento en que se cree que comenzó el universo. El objeto más lejano encontrado hasta 2011 fue UDFj-39546284, que existía unos 600 millones de años después del Big Bang. La estrella más lejana que se pudo ver en el HUDF es la enana roja UDF 2457, a una distancia de 59,000 años luz. La estrella brillante cerca del centro del campo es USNO-A2.0 0600-01400432, con una magnitud aparente de 18.95.
La imagen tomada por la cámara ACS contiene más de 10,000 objetos. La mayoría de ellos son galaxias. Muchas de estas galaxias están muy lejos, y algunas de las medidas de NICMOS sugieren que podrían haber descubierto galaxias aún más distantes.
Descubrimientos científicos importantes
Gracias al Campo Ultraprofundo del Hubble, los científicos han aprendido mucho sobre el universo temprano:
- Se ha visto que las galaxias formaban estrellas muy rápidamente en sus primeras etapas, hace más de mil millones de años después del Big Bang.
- Se ha podido entender mejor cómo se distribuyen las galaxias, cuántas hay, qué tamaños tienen y qué tan brillantes son en diferentes momentos de la historia del universo. Esto ayuda a investigar cómo evolucionan las galaxias.
- Se confirmó que las galaxias muy lejanas (las más antiguas que vemos) son más pequeñas y menos simétricas que las galaxias más cercanas. Esto demuestra que las galaxias cambiaron muy rápido en los primeros dos mil millones de años después del Big Bang.
Véase también
En inglés: Hubble Ultra-Deep Field Facts for Kids
- Campo Profundo Extremo del Hubble
- Campo Profundo del Hubble
- Campo Profundo Sur del Hubble
