Esta imagen en color muestra la región de campo ultraprofundo del Hubble, una región diminuta pero muy estudiada en la constelación de Fornax, como se observa con el instrumento MUSE en el Very Large Telescope de ESO. Pero esta imagen solo ofrece una visión muy parcial de la riqueza de los datos de MUSE, que también proporcionan un espectro para cada píxel de la imagen. Este conjunto de datos ha permitido a los astrónomos no solo medir distancias para muchas más de estas galaxias que antes, un total de 1600, sino también descubrir mucho más sobre cada una de ellas. Sorprendentemente, se encontraron 72 nuevas galaxias que habían eludido imágenes profundas con el Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA. Crédito:Colaboración ESO / MUSE HUDF
Los astrónomos que utilizan el instrumento MUSE en el Very Large Telescope de ESO en Chile han realizado el estudio espectroscópico más profundo de la historia. Se centraron en el campo ultraprofundo del Hubble, midiendo distancias y propiedades de 1600 galaxias muy débiles, incluidas 72 galaxias que nunca antes se habían detectado. Este innovador conjunto de datos ya ha dado lugar a 10 artículos científicos que se están publicando en un número especial de Astronomía y Astrofísica . Esta gran cantidad de nueva información está dando a los astrónomos una idea de la formación de estrellas en el Universo temprano.
El equipo de encuestas de MUSE HUDF, dirigido por Roland Bacon del Centre de recherche astrophysique de Lyon (CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1 / ENS de Lyon), Francia, usó MUSE (Explorador espectroscópico de unidades múltiples) para observar el campo ultraprofundo del Hubble, un parche muy estudiado de la constelación meridional de Fornax (El horno). Esto resultó en las observaciones espectroscópicas más profundas jamás realizadas; Se midió información espectroscópica precisa para 1600 galaxias, diez veces más galaxias de las que se han obtenido minuciosamente en este campo durante la última década mediante telescopios terrestres.
Las imágenes originales de HUDF fueron pioneras en observaciones de campo profundo con el Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA publicadas en 2004. Sondearon más profundamente que nunca y revelaron una colección de galaxias que datan de menos de mil millones de años después del Big Bang. Posteriormente, el área fue observada muchas veces por Hubble y otros telescopios, resultando en la vista más profunda del Universo hasta la fecha. Ahora, a pesar de la profundidad de las observaciones del Hubble, MUSE, entre muchos otros resultados, ha revelado 72 galaxias nunca antes vistas en esta diminuta área del cielo.
Roland Bacon retoma la historia:"MUSE puede hacer algo que el Hubble no puede:divide la luz de cada punto de la imagen en los colores que la componen para crear un espectro. Esto nos permite medir la distancia, colores y otras propiedades de todas las galaxias que podemos ver, incluidas algunas que son invisibles para el propio Hubble ".
Los datos de MUSE proporcionan una nueva vista de tenue, galaxias muy distantes, visto cerca del comienzo del Universo hace unos 13 mil millones de años. Ha detectado galaxias 100 veces más débiles que en estudios anteriores, añadiendo a un campo ya abundantemente observado y profundizando nuestra comprensión de las galaxias a través de las edades.
La encuesta descubrió 72 galaxias candidatas conocidas como emisores Lyman-alfa que brillan solo con luz Lyman-alfa. La comprensión actual de la formación de estrellas no puede explicar completamente estas galaxias, que parecen brillar intensamente en este único color. Debido a que MUSE dispersa la luz en los colores que la componen, estos objetos se hacen evidentes, pero permanecen invisibles en imágenes profundas y directas como las del Hubble.
"MUSE tiene la capacidad única de extraer información sobre algunas de las primeras galaxias del Universo, incluso en una parte del cielo que ya está muy bien estudiada. "explica Jarle Brinchmann, autor principal de uno de los artículos que describen los resultados de esta encuesta, de la Universidad de Leiden en los Países Bajos y el Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales de CAUP en Oporto, Portugal. "Aprendemos cosas sobre estas galaxias que solo es posible con espectroscopía, como el contenido químico y los movimientos internos, ¡no galaxia por galaxia, sino todas a la vez para todas las galaxias! "
Otro hallazgo importante de este estudio fue la detección sistemática de halos de hidrógeno luminosos alrededor de las galaxias en el Universo temprano. dando a los astrónomos una forma nueva y prometedora de estudiar cómo fluye el material dentro y fuera de las primeras galaxias.
Muchas otras aplicaciones potenciales de este conjunto de datos se exploran en la serie de artículos, e incluyen el estudio del papel de las galaxias débiles durante la reionización cósmica (comenzando apenas 380 000 años después del Big Bang), tasas de fusión de galaxias cuando el Universo era joven, vientos galácticos, formación de estrellas, así como cartografiar los movimientos de las estrellas en el Universo temprano.
"Notablemente, Todos estos datos se tomaron sin el uso de la reciente actualización de Adaptive Optics Facility de MUSE. La activación de la AOF después de una década de trabajo intensivo por parte de los astrónomos e ingenieros de ESO promete datos aún más revolucionarios en el futuro. "concluye Roland Bacon.
Esta investigación se presentó en una serie de 10 artículos que aparecerán en la revista. Astronomía y Astrofísica .
