Esta nueva imagen de la campaña de Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 revela una población nunca antes vista de siete galaxias lejanas, que se observan como aparecieron en un período de 350 millones a 600 millones de años después del Big Bang. Ellis (Caltech) y el equipo UDF 2012
Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble de la NASA han visto algunas de las galaxias más distantes, oscuras y antiguas jamás detectadas en una nueva encuesta. Las imágenes, tomadas con la cámara de campo amplio Hubble 3 (WFC 3) se ven más atrás en el tiempo que cualquier observación previa del Hubble, proporcionando información sobre las condiciones en el Universo temprano.
"Esto es como una versión científica de la historia del Génesis", dijo el astrónomo Avi Loeb de la Universidad de Harvard.
Las siete galaxias distantes representan una población de galaxias nunca antes vista que se formó hace más de 13 mil millones de años, cuando el Universo tenía menos del 3 por ciento de su edad actual. En estas imágenes más profundas hasta la fecha de Hubble, los astrónomos pudieron tomar una muestra de la cantidad de galaxias en ese momento. Los resultados muestran una disminución suave en el número de galaxias con el aumento del tiempo de retrospectiva a unos 450 millones de años después del Big Bang.
Los datos proporcionan el primer censo confiable de este período desconocido de la historia cósmica, según los científicos. A medida que los astrónomos miran aún más profundamente en el Universo, los números de galaxias parecen caer suavemente, lo que los lleva a creer que el "amanecer cósmico" fue gradual, no un evento dramático.
"Las observaciones del resplandor de microondas del Big Bang nos dicen que la reionización ocurrió hace más de 13 mil millones de años", dijo Brant Robertson, de la Universidad de Arizona en Tucson, miembro del equipo de encuestas. “Nuestros datos confirman que la reionización fue un proceso prolongado que se produjo durante varios cientos de millones de años con galaxias que acumulan lentamente sus estrellas y elementos químicos. No hubo un solo momento dramático cuando se formaron las galaxias; Fue un proceso gradual."
Estas galaxias se encontraron como parte de un ambicioso estudio del Hubble de un parche de cielo intensamente estudiado conocido como Ultra Deep Field (UDF), que se tomó originalmente en 2003-2004, centrándose en un área pequeña en el cielo en la constelación de Fornax . En la nueva campaña de 2012, llamada UDF 2012, un equipo de astrónomos dirigido por Richard Ellis del Instituto de Tecnología de California utilizó el WFC3 para mirar más profundo en el espacio con luz infrarroja cercana que cualquier observación previa del Hubble. Las observaciones se realizaron durante un período de seis semanas durante agosto y septiembre de 2012, y los primeros resultados científicos ahora aparecen en una serie de artículos científicos. El equipo de UDF 2012 publica estos datos únicos, luego de prepararlos para que otros grupos de investigación los utilicen.
"Hubble está logrando una gran ciencia", dijo John Grunsfeld, ex astronauta y administrador asociado de ciencia de la NASA, en una sesión informativa sobre la nueva encuesta. "Esta es una historia de orígenes, donde volvemos al principio, a las primeras estrellas que aparecieron en el Universo. Esto valida que cuando tengamos el telescopio espacial James Webb en línea, tendrá mucho que ver y mucho que hacer ”.
El telescopio espacial James Webb está programado para lanzarse en 2018.
Los astrónomos detectaron siete galaxias en el período de tiempo 400-600 millones de años después del Big Bang. Todos extremadamente distantes, variaron en distancia con desplazamientos al rojo de 8.6 a casi 12.
Los astrónomos estudian el universo distante en luz infrarroja cercana porque la expansión del espacio extiende la luz ultravioleta y visible de las galaxias a las longitudes de onda infrarrojas, un fenómeno llamado "desplazamiento al rojo". Cuanto más distante es una galaxia, mayor es su desplazamiento al rojo.
Cabe destacar que una de las galaxias puede ser un rompe récords de distancia, observado 380 millones de años después del nacimiento de nuestro universo en el Big Bang, lo que corresponde a un desplazamiento al rojo de 11.9. Esta es la galaxia UDFj-39546284, que fue detectada previamente y originalmente fue sugerida como el objeto más distante encontrado por Hubble hace casi dos años. Las observaciones posteriores lo ubicaron en un desplazamiento al rojo de 10.3, pero las observaciones recientemente refinadas lo colocaron aún más distante.
Una línea de tiempo del Universo y nuestras observaciones del mismo. Crédito: Universidad de Arizona.
Los científicos piensan que el universo comenzó con el Big Bang hace unos 13.700 millones de años. El hidrógeno se formó unos 400,000 años después, pero sin estrellas, el espacio-tiempo estaba oscuro. Unos 200 millones de años después, las nubes de hidrógeno colapsaron formando las primeras estrellas y galaxias; lo que los astrónomos llaman el "amanecer cósmico". La luz de estas nuevas estrellas comenzó a descomponer el hidrógeno en protones y electrones durante un período de tiempo llamado reionización cósmica. En el universo actual, los científicos ven que las galaxias crecen en masa y tamaño con la síntesis de elementos, lo que lleva a la formación de moléculas complejas que incluyen los componentes para crear vida. Nuestro sistema solar y solar se formó hace poco más de 4 mil millones de años.
“El equipo llevó al Hubble a sus límites. Este es probablemente el lugar más alejado que puede ver el Hubble, según el líder del estudio, Richard Ellis. "Estamos empujando al Hubble más allá de lo que fue diseñado para hacer".
Lea más sobre los hallazgos y la Campaña HUDF 2012 en el HubbleSite.
Lea el documento del equipo: La abundancia de galaxias formadoras de estrellas en el rango de Redshift 8.5 a 12: nuevos resultados de la campaña de campo ultra profundo de Hubble 2012
Fuentes adicionales: CalTech ESA Hubble
