El Hubble detecta galaxias cerca del “amanecer cósmico”

Campo Ultra Profundo del Hubble de 2012, que revela galaxias con corrimientos al rojo de entre 9 y 12. Crédito: NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), y el Equipo HUDF 2012.

Campo Ultra Profundo del Hubble de 2012, que revela galaxias con corrimientos al rojo de entre 9 y 12. Crédito: NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), y el Equipo HUDF 2012.

Los astrónomos que usan el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA han identificado algunas de las galaxias más lejanas, tenues y antiguas detectadas hasta ahora en un nuevo sondeo. Las imágenes, obtenidas con la Cámara de Campo Amplio (Wide Field Camera 3, WFC3) del Hubble, ve más atrás en el tiempo que cualquier observación anterior del telescopio espacial, proporcionando información acerca de las condiciones del Universo primigenio.

“Es como una versión científica de la historia del Génesis”, dijo el astrónomo Avi Loeb de la Universidad de Harvard.

Las siete galaxias lejanas representan una población no vista anteriormente de galaxias que se formaron hace más de 13.000 millones de años, cuando el Universo tenía menos del 3% de su edad actual. En estas imágenes, las más profundas del Hubble hasta ahora, los astrónomos fueron capaces de tomar una muestra de la cantidad de galaxias en ese momento. Los resultados muestran una leve disminución en la cantidad de galaxias cuando nos devolvemos en el tiempo hasta unos 450 millones de años después del Big Bang.

Los datos proporcionan el primer censo fiable de este periodo inexplorado de la historia cósmica, según los científicos. A medida que los astrónomos observan a una mayor profundidad en el Universo, la cantidad de galaxias parecen disminuir suavemente, llevándolos a creer que el “amanecer cósmico” fue gradual, no un evento radical.

“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 del sondeo. “Nuestros datos confirman que la reionización fue un proceso extenso que ocurrió a lo largo de varios cientos de millones de años con las galaxias formando lentamente sus estrellas y elementos químicos. No hubo un único momento radical en que las galaxias se formaron; fue un proceso gradual”.

Estas galaxias fueron descubiertas como parte de un ambicioso sondeo del telescopio Hubble de una región del cielo profundamente estudiada conocida como el Campo Ultra Profundo (UDF), que fue originalmente fotografiado en 2003-2004, centrándose en una pequeña área del 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 instrumento WFC3 para observar más profundo en el espacio en la luz de infrarrojo cercano que cualquier observación anterior del Hubble. Las observaciones fueron realizadas durante un periodo de seis semanas durante agosto y septiembre de 2012, y los primeros resultados científicos aparecen en una serie de papers científicos.

“El Hubble está logrando grandes resultados científicos”, dijo John Grunsfeld, ex-astronauta y administrador asociado de ciencia para la NASA, en una conferencia sobre el nuevo sondeo. “Esta es una historia de los orígenes, donde estamos volviendo al comienzo, a las primeras estrellas que aparecieron en el Universo. Esto confirma que cuando tengamos al Telescopio Espacial James Webb en funcionamiento tendrá mucho que observar y mucho que hacer”.

El Telescopio Espacial James Webb está programado para ser lanzado en 2018.

Los astrónomos estudian el Universo lejano en infrarrojo cercano debido a que la expansión del espacio ‘estira’ la luz ultravioleta y visible de las galaxias en longitudes de onda infrarrojas, un fenómeno conocido como “corrimiento al rojo”. Mientras más lejana es una galaxia, más alto es su corrimiento al rojo.

En particular, una de las galaxias puede romper el récord de distancia, observada 380 millones de años después del nacimiento de nuestro universo en el Big Bang, lo que corresponde a un corrimiento al rojo de 11,9. Esta es la galaxia UDFj-39546284, que fue detectada anteriormente y que fue sugerida originalmente como el objeto más lejano descubierto hasta ahora hace casi dos años por el Hubble. Las últimas observaciones la ponían en un corrimiento al rojo de 10,3, pero las observaciones recientemente refinadas la ubican a una distancia aún mayor.

Los científicos piensan que el Universo comenzó con el Big Bang hace aproximadamente 13.700 millones de años. El hidrógeno se formó unos 400.000 años después, pero sin estrellas, cuando el espacio-tiempo era oscuro. Alrededor de unos 200 millones de años más tarde, 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 periodo de tiempo conocido como la reionización cósmica. En el Universo actual, los científicos ven galaxias que aumentan en masa y tamaño con la síntesis de elementos, dando lugar a la formación de moléculas complejas, incluyendo los componentes para crear vida. Nuestro sol y el Sistema Solar se formaron hace apenas 4.000 millones de años.

“El equipo empujó al Hubble a sus límites. Esto es probablemente lo más lejano que el Hubble puede observar”, según el director del estudio, Richard Ellis. “Estamos empujando al Hubble más allá de lo que fue diseñado para hacer”.

Fuente: Universe Today

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