Con una gama muy amplia de colores y mostrando más de 12.000 millones de años de historia cósmica, la imagen reciente del Hubble es un completo renacimiento de toda la gloria cósmica de la historia del Universo. La imagen proporciona un registro de los años más emocionantes de la formación del Universo, todo el camino que va desde el nacimiento de las estrellas en el universo temprano hasta la materialización de la Vía Láctea.
Más de 12.000 millones de años de historia cósmica se muestran en esta vista panorámica sin precedentes, a todo color, de miles de galaxias en diferentes etapas de montaje. Crédito: NASA, ESA, Rogier Windhorst, Seth Cohen, y Matt Mechtley (Arizona State University, Tempe), Bob O'Connell (Universidad de Virginia), y Pat McCarthy (Observatorios Carnegie). También: Nimish Hathi (UC Riverside), Ryan Russell (UC Davis), Haojing Yan (Ohio State University).
Elaborado a partir de los mosaicos tomados con la recién instalada Wide Field Camera 3 (WFC3) en el otoño de 2009 y la Cámara Avanzada para Sondeos (ACS) del Telescopio Espacial Hubble, adoptada en 2004, la imagen final combina una amplia gama de colores, desde el ultravioleta, pasando por la luz visible, hasta el infrarrojo cercano. Tal es la detallada visión multicolor del universo que nunca antes había sido reunida en un nivel de claridad, precisión y profundidad semejante.
"Es como quitarse los anteojos de lentes color de rosa y ver el universo en una nueva luz, y lo que estamos viendo es fantástico", dice Rogier Windhorst, profesor en la Escuela de la Tierra y la Exploración Espacial (School of Earth and Space Exploration, SESE), una unidad académica del Colegio de Artes Liberales y Ciencias de la Universidad Estatal de Arizona, y miembro del Comité de Supervisión de Ciencias WFC3. "Estamos viendo las estrellas naciendoe n una escala galáctica, estamos viendo galaxias en formación, galaxias rellenadas con nuevo combustible para hacer estrellas, estamos viendo un Universo desordenado, un Universo en acción, y lo vemos como los astrónomos nunca antes lo han visto."
Una resolución nítida del Hubble y la nueva versatilidad con el color, llevada a cabo mediante la combinación de datos de las dos cámaras, está permitiendo a los astrónomos ordenar las distintas etapas del armado de las galaxias, desde las maduras galaxias espirales y elípticas en primer plano, hasta las más pequeñas, más débiles galaxias de forma irregular, que son en general más lejanas, y por lo tanto, que existen desde más atrás en el tiempo. Estas galaxias menores se consideran los bloques de construcción de las grandes galaxias que vemos hoy. La amplia gama de nuevos colores que se observa actualmente con la WFC3 también permite a los astrónomos estimar la distancia de una galaxia desde la Tierra, y revelar información acerca de sus poblaciones estelares.
La adquisición de esta imagen significó mucho más tiempo intensivo que simplemente apuntar y disparar. Los datos que llegan del telescopio están en una forma inicial que requiere procesamiento. El Comité de Supervisión de Ciencia diseñó un programa de ciencia para probar y demostrar las capacidades científicas de la WFC3, denominado Early Release Science(ERS). Windhorst y estudiantes de la Escuela de la Tierra y la Exploración Espacial han estado involucrados en el procesamiento y análisis de los datos del ERS, invirtiendo la mejor parte de julio y agosto, calibrando los datos y eliminando artefactos de fondo.
"Algunos efectos instrumentales y problemas cosméticos tienen que ser sacados", explica Seth Cohen, un investigador asociado postdoctoral en SESE. "Algunos artefactos son debidos a los rayos cósmicos o los satélites, mientras que otros se deben a los detectores mismos. Tiene que quitar todas estas cosas antes que pueda hacer ciencia. Usted no desea confundir los efectos residuales de estos en la imagen si no se deben a algo de interés en su galaxia".
"El ojo es muy bueno en escoger los artefactos, pero hay que entrenar un equipo para hacerlo y utilizar software para reducir esto", dice Michael Rutkowski, un estudiante graduado en SESE que ha trabajado en preparar la imagen.
La imagen muestra un rico tapiz de 7.500 galaxias que se remontan atrás en el tiempo a través de la mayor parte de la historia cósmica. Las galaxias más cercanas vistas en el primer plano han emitido su luz hace "apenas" 900 millones de años. Las galaxias más lejanas, algunas de las manchas rojas muy débiles, son vistas como aparecieron hace más de 13.000 millones de años, o unos 650 millones de años después del Big Bang. Este mosaico se extiende a lo largo de una porción de espacio de 10 minutos de arco a través de su mayor diámetro, o aproximadamente un tercio del diámetro de la Luna llena en el cielo.
La nueva vista del Hubble pone de relieve una gran variedad de etapas en el proceso de ensamblaje de galaxias. La luz ultravioleta de la WFC3 muestra el resplandor azul de estrellas jóvenes y calientes en galaxias llenas de estrellas naciendo. La luz naranja revela las etapas de ensamblaje final de galaxias masivas de hace 8.000 a 10.000 millones de años. El infrarrojo cercano revela el resplandor rojo de galaxias muy lejanas -en algunos casos de hasta 12.000 a 13.000 mil millones de años luz de distancia- cuya luz se ha estirado, de la luz ultravioleta a la longitud de onda más larga de la luz infrarroja debido a la expansión del Universo.
La región cubre una porción del campo sur de Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS), observado por primera vez por el Hubble con la ACS en 2004, y ahora con la nueva WFC3 del Hubble en septiembre-octubre de 2009.
En este uso ambicioso del tiempo de observación del Hubble, la exposición en 2004 de ACS ascendió a más de 100 órbitas en la región óptica de esta porción del cielo, y las nuevas exposiciones WFC3 totalizan 104 órbitas en el ultravioleta y el infrarrojo cercano. La imagen fue hecha de un mosaico de 2x4 puntos en el ultravioleta de la WFC3, y 2x5 puntos en el infrarrojo de la WFC3. En sólo dos órbitas por punto, la WFC3 miró más profundamente en el Universo que con las observaciones en el infrarrojo cercano realizadas desde telescopios terrestres. Este conjunto de productos únicos de observaciones del Hubble revela las galaxias hasta la magnitud 27 en brillo en un factor de 10 en longitud de onda.
"Tener este amplio espectro de cobertura de longitudes de onda nos permite hacer muchas cosas diferentes que no podíamos hacer antes, sin tener observaciones profundas en todas estas franjas del espectro en la resolución del Hubble", dice Cohen.
Los astrónomos están usando este panorama multicolor para localizar muchos detalles de la formación de galaxias en el tiempo cósmico: la tasa de formación de estrellas en galaxias, la tasa de fusiones entre galaxias, y la abundancia de los núcleos galácticos activos débiles, junto con muchas otras cantidades mensurables.
Rutkowski está más entusiasmado con la naturaleza pancromática, en particular las capacidades en el UV desde que la astronomía UV no se puede hacer desde el suelo.
"Mi interés está en las galaxias elípticas conocidas como "galaxias rojas y muertas". Creíamos que no había mucho que pasara a través de la formación estelar actual en estas galaxias, pero como la UV se hace más accesible, hay un montón de galaxias rojas y muertas que son en realidad bastante azules. La imagen sugiere que ellas no son ni tan rojas ni tan muertas como se pensaba originalmente."
Más de 12.000 millones de años de historia cósmica se muestran en esta vista panorámica sin precedentes, a todo color, de miles de galaxias en diferentes etapas de montaje. Crédito: NASA, ESA, Rogier Windhorst, Seth Cohen, y Matt Mechtley (Arizona State University, Tempe), Bob O'Connell (Universidad de Virginia), y Pat McCarthy (Observatorios Carnegie). También: Nimish Hathi (UC Riverside), Ryan Russell (UC Davis), Haojing Yan (Ohio State University).Elaborado a partir de los mosaicos tomados con la recién instalada Wide Field Camera 3 (WFC3) en el otoño de 2009 y la Cámara Avanzada para Sondeos (ACS) del Telescopio Espacial Hubble, adoptada en 2004, la imagen final combina una amplia gama de colores, desde el ultravioleta, pasando por la luz visible, hasta el infrarrojo cercano. Tal es la detallada visión multicolor del universo que nunca antes había sido reunida en un nivel de claridad, precisión y profundidad semejante.
"Es como quitarse los anteojos de lentes color de rosa y ver el universo en una nueva luz, y lo que estamos viendo es fantástico", dice Rogier Windhorst, profesor en la Escuela de la Tierra y la Exploración Espacial (School of Earth and Space Exploration, SESE), una unidad académica del Colegio de Artes Liberales y Ciencias de la Universidad Estatal de Arizona, y miembro del Comité de Supervisión de Ciencias WFC3. "Estamos viendo las estrellas naciendoe n una escala galáctica, estamos viendo galaxias en formación, galaxias rellenadas con nuevo combustible para hacer estrellas, estamos viendo un Universo desordenado, un Universo en acción, y lo vemos como los astrónomos nunca antes lo han visto."
Una resolución nítida del Hubble y la nueva versatilidad con el color, llevada a cabo mediante la combinación de datos de las dos cámaras, está permitiendo a los astrónomos ordenar las distintas etapas del armado de las galaxias, desde las maduras galaxias espirales y elípticas en primer plano, hasta las más pequeñas, más débiles galaxias de forma irregular, que son en general más lejanas, y por lo tanto, que existen desde más atrás en el tiempo. Estas galaxias menores se consideran los bloques de construcción de las grandes galaxias que vemos hoy. La amplia gama de nuevos colores que se observa actualmente con la WFC3 también permite a los astrónomos estimar la distancia de una galaxia desde la Tierra, y revelar información acerca de sus poblaciones estelares.
La adquisición de esta imagen significó mucho más tiempo intensivo que simplemente apuntar y disparar. Los datos que llegan del telescopio están en una forma inicial que requiere procesamiento. El Comité de Supervisión de Ciencia diseñó un programa de ciencia para probar y demostrar las capacidades científicas de la WFC3, denominado Early Release Science(ERS). Windhorst y estudiantes de la Escuela de la Tierra y la Exploración Espacial han estado involucrados en el procesamiento y análisis de los datos del ERS, invirtiendo la mejor parte de julio y agosto, calibrando los datos y eliminando artefactos de fondo.
"Algunos efectos instrumentales y problemas cosméticos tienen que ser sacados", explica Seth Cohen, un investigador asociado postdoctoral en SESE. "Algunos artefactos son debidos a los rayos cósmicos o los satélites, mientras que otros se deben a los detectores mismos. Tiene que quitar todas estas cosas antes que pueda hacer ciencia. Usted no desea confundir los efectos residuales de estos en la imagen si no se deben a algo de interés en su galaxia".
"El ojo es muy bueno en escoger los artefactos, pero hay que entrenar un equipo para hacerlo y utilizar software para reducir esto", dice Michael Rutkowski, un estudiante graduado en SESE que ha trabajado en preparar la imagen.
La imagen muestra un rico tapiz de 7.500 galaxias que se remontan atrás en el tiempo a través de la mayor parte de la historia cósmica. Las galaxias más cercanas vistas en el primer plano han emitido su luz hace "apenas" 900 millones de años. Las galaxias más lejanas, algunas de las manchas rojas muy débiles, son vistas como aparecieron hace más de 13.000 millones de años, o unos 650 millones de años después del Big Bang. Este mosaico se extiende a lo largo de una porción de espacio de 10 minutos de arco a través de su mayor diámetro, o aproximadamente un tercio del diámetro de la Luna llena en el cielo.
La nueva vista del Hubble pone de relieve una gran variedad de etapas en el proceso de ensamblaje de galaxias. La luz ultravioleta de la WFC3 muestra el resplandor azul de estrellas jóvenes y calientes en galaxias llenas de estrellas naciendo. La luz naranja revela las etapas de ensamblaje final de galaxias masivas de hace 8.000 a 10.000 millones de años. El infrarrojo cercano revela el resplandor rojo de galaxias muy lejanas -en algunos casos de hasta 12.000 a 13.000 mil millones de años luz de distancia- cuya luz se ha estirado, de la luz ultravioleta a la longitud de onda más larga de la luz infrarroja debido a la expansión del Universo.
La región cubre una porción del campo sur de Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS), observado por primera vez por el Hubble con la ACS en 2004, y ahora con la nueva WFC3 del Hubble en septiembre-octubre de 2009.
En este uso ambicioso del tiempo de observación del Hubble, la exposición en 2004 de ACS ascendió a más de 100 órbitas en la región óptica de esta porción del cielo, y las nuevas exposiciones WFC3 totalizan 104 órbitas en el ultravioleta y el infrarrojo cercano. La imagen fue hecha de un mosaico de 2x4 puntos en el ultravioleta de la WFC3, y 2x5 puntos en el infrarrojo de la WFC3. En sólo dos órbitas por punto, la WFC3 miró más profundamente en el Universo que con las observaciones en el infrarrojo cercano realizadas desde telescopios terrestres. Este conjunto de productos únicos de observaciones del Hubble revela las galaxias hasta la magnitud 27 en brillo en un factor de 10 en longitud de onda.
"Tener este amplio espectro de cobertura de longitudes de onda nos permite hacer muchas cosas diferentes que no podíamos hacer antes, sin tener observaciones profundas en todas estas franjas del espectro en la resolución del Hubble", dice Cohen.
Los astrónomos están usando este panorama multicolor para localizar muchos detalles de la formación de galaxias en el tiempo cósmico: la tasa de formación de estrellas en galaxias, la tasa de fusiones entre galaxias, y la abundancia de los núcleos galácticos activos débiles, junto con muchas otras cantidades mensurables.
Rutkowski está más entusiasmado con la naturaleza pancromática, en particular las capacidades en el UV desde que la astronomía UV no se puede hacer desde el suelo.
"Mi interés está en las galaxias elípticas conocidas como "galaxias rojas y muertas". Creíamos que no había mucho que pasara a través de la formación estelar actual en estas galaxias, pero como la UV se hace más accesible, hay un montón de galaxias rojas y muertas que son en realidad bastante azules. La imagen sugiere que ellas no son ni tan rojas ni tan muertas como se pensaba originalmente."
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