Los astrónomos han reunido el "libro de historia" de galaxias más grande y completo en una sola imagen, utilizando 16 años de observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA.

El mosaico del cielo profundo, creado a partir de casi 7, 500 exposiciones individuales, proporciona un amplio retrato del universo distante, que contiene 265, 000 galaxias que se remontan a 13,3 mil millones de años hasta solo 500 millones de años después del Big Bang. Las galaxias más débiles y lejanas tienen solo una diez mil millonésima parte del brillo de lo que puede ver el ojo humano. La historia evolutiva del universo también se narra en esta visión amplia. El retrato muestra cómo las galaxias cambian con el tiempo, construyéndose para convertirse en las galaxias gigantes que se ven en el universo cercano.

Este ambicioso esfuerzo, llamado Hubble Legacy Field, también combina observaciones tomadas por varios estudios de campo profundo del Hubble, incluido el eXtreme Deep Field (XDF), la vista más profunda del universo. El rango de longitud de onda se extiende desde la luz ultravioleta hasta la luz infrarroja cercana, capturando las características clave del ensamblaje de galaxias a lo largo del tiempo.

"Ahora que hemos ido más allá que en encuestas anteriores, estamos recolectando muchas más galaxias distantes en el conjunto de datos más grande jamás producido por Hubble, "dijo Garth Illingworth de la Universidad de California, Santa Cruz, líder del equipo que armó la imagen. "Esta imagen contiene la historia completa del crecimiento de las galaxias en el universo, desde su época de 'bebés' hasta cuando se convirtieron en 'adultos' plenamente desarrollados ".

Ninguna imagen superará a esta hasta que se lancen los futuros telescopios espaciales. "Hemos reunido este mosaico como una herramienta para ser utilizada por nosotros y por otros astrónomos, ", Agregó Illingworth." La expectativa es que esta encuesta conducirá a un estudio aún más coherente, comprensión en profundidad y mayor de la evolución del universo en los próximos años ".

La imagen arroja un enorme catálogo de galaxias distantes. "Tan exquisitas mediciones de alta resolución de las numerosas galaxias en este catálogo permiten una amplia franja de estudio extragaláctico, "dijo la investigadora líder del catálogo, Katherine Whitaker, de la Universidad de Connecticut, en Storrs. "A menudo, este tipo de estudios han producido descubrimientos imprevistos que han tenido el mayor impacto en nuestra comprensión de la evolución de las galaxias ".

Las galaxias son los "marcadores del espacio, "como las describió una vez el astrónomo Edwin Hubble hace un siglo. Las galaxias permiten a los astrónomos rastrear la expansión del universo, ofrecer pistas sobre la física subyacente del cosmos, mostrar cuándo se originaron los elementos químicos, y habilitar las condiciones que eventualmente llevaron a la aparición de nuestro sistema solar y nuestra vida.

Esta vista más amplia contiene aproximadamente 30 veces más galaxias que en los campos profundos anteriores. El nuevo retrato, un mosaico de múltiples instantáneas, cubre casi el ancho de la luna llena. El XDF, que penetraba más profundamente en el espacio que esta vista más amplia, se encuentra en esta región, pero cubre menos de una décima parte del diámetro de la Luna llena. The Legacy Field también descubre un zoológico de objetos inusuales. Muchos de ellos son los restos de "choques de trenes galácticos, "un tiempo en el universo temprano cuando era pequeño, las galaxias jóvenes chocaron y se fusionaron con otras galaxias.

Reunir todas las observaciones fue una tarea inmensa. La imagen comprende el trabajo colectivo de 31 programas del Hubble por diferentes equipos de astrónomos. Hubble ha pasado más tiempo en esta pequeña área que en cualquier otra región del cielo, totalizando más de 250 días, lo que representa casi tres cuartos de año.

"Nuestro objetivo era reunir los 16 años de exposiciones en una imagen heredada, "explicó Dan Magee, de la Universidad de California, Santa Cruz, jefe de procesamiento de datos del equipo. "Previamente, la mayoría de estas exposiciones no se han reunido de una manera coherente que pueda ser utilizada por cualquier investigador. Los astrónomos pueden seleccionar los datos en el campo heredado que deseen y trabajar con ellos de inmediato, en lugar de tener que realizar una gran cantidad de reducción de datos antes de realizar un análisis científico ".

La imagen, junto con las exposiciones individuales que componen la nueva vista, está disponible para la comunidad astronómica mundial a través del Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales (MAST). MÁSTIL, una base de datos en línea de datos astronómicos del Hubble y otras misiones de la NASA, se encuentra en el Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland.

El telescopio espacial Hubble ha recorrido un largo camino al tomar "muestras centrales" cada vez más profundas del universo distante. Después del lanzamiento de Hubble en 1990, Los astrónomos debatieron si valía la pena dedicar una parte del tiempo del telescopio a una "expedición de pesca" para hacer una exposición muy larga de un pequeño, pedazo de cielo aparentemente en blanco. La imagen resultante del campo profundo del Hubble en 1995 capturó varios miles de galaxias invisibles en un solo punto. El audaz esfuerzo fue una demostración histórica y una prueba de concepto definitoria que sentó las bases para futuras imágenes de campo profundo. En 2002, La cámara avanzada de Hubble para encuestas fue aún más profunda para descubrir 10, 000 galaxias en una sola instantánea. Los astrónomos utilizaron exposiciones tomadas por la cámara de campo amplio 3 del Hubble (WFC3), instalado en 2009, para ensamblar la instantánea eXtreme Deep Field en 2012. A diferencia de las cámaras Hubble anteriores, El WFC3 del telescopio cubre un rango de longitud de onda más amplio, de ultravioleta a infrarrojo cercano.

Este nuevo mosaico de imágenes es el primero de una serie de imágenes de Hubble Legacy Field. El equipo está trabajando en un segundo conjunto de imágenes, totalizando más de 5, 200 exposiciones de Hubble, en otra zona del cielo. En el futuro, Los astrónomos esperan ampliar el rango de longitud de onda múltiple en las imágenes heredadas para incluir datos infrarrojos de longitud de onda más larga y observaciones de rayos X de alta energía de otros dos Grandes Observatorios de la NASA. el telescopio espacial Spitzer y el observatorio de rayos X Chandra.

La gran cantidad de galaxias en la imagen de Legacy Field también son objetivos principales para futuros telescopios. "Esto realmente preparará el escenario para el Telescopio de Estudio de Infrarrojos de Campo Amplio (WFIRST) planeado por la NASA, ", Dijo Illingworth." The Legacy Field es un pionero para WFIRST, que capturará una imagen que es 100 veces más grande que una foto típica del Hubble. En solo tres semanas de observaciones de WFIRST, los astrónomos podrán ensamblar un campo que es mucho más profundo y más del doble de grande que el Campo Legado del Hubble ".