NASA/ ESA/ G. Illingworth (UCO/Lick O. / UCSC), R. Bouwens (UCO/Lick O. & Leiden U.)/ HUDF09 Team

La nueva Cámara de Amplio Campo 3, a bordo del telescopio espacial Hubble, ha tomado la imagen más profunda del Universo en el infrarrojo cercano. Los objetos más débiles y rojizos en la imagen parecen ser las galaxias más viejas jamás identificadas, formadas entre 600 y 900 millones de años después del Big Bang.

En 2004, Hubble creó el Campo Ultra Profundo del Hubble (HUDF), la imagen más profunda del Universo en luz visible, y ahora, con su nueva cámara, el Hubble está viendo más lejos aún. Esta imagen fue tomada en la misma región que la HUDF visible, pero está tomada en longitudes de ondas más largas. La nueva Cámara de Amplio Campo 3 (WFC3), instalada en el Hubble, recoge luz de longitudes de onda del infrarrojo cercano y por eso puede ver aún más lejos, más cerca del Big Bang, porque la luz de las jóvenes estrellas calientes en estas galaxias muy distantes está estirada de las regiones ultravioleta y visible del espectro hasta las longitudes de onda del infrarrojo cercano por la expansión del Universo. Esta nueva visión profunda también proporciona una percepción de cómo crecen las galaxias en sus años de formación, en la historia temprana del Universo.

Como algo muy relevante para el mundo astronómico, la nueva información de la WFC3 – tomada por el equipo HUDF09 – ha puesto a una multitud de equipos a trabajar, en la búsqueda furiosa de las galaxias más distantes jamás descubiertas. En sólo tres meses, se  han presentado doce artículos científicos sobre estos nuevos datos.

Esta imagen fue tomada por el equipo HUDF09, el cual la puso a disposición para la investigación por parte del mundo astronómico. La foto fue tomada con la nueva cámara infrarroja WFC3 del Hubble, en agosto de 2009, apuntando durante cuatro días, para completar 173.000 segundos de tiempo total de exposición. La luz infrarroja es invisible al ojo humano y por eso no tiene colores que puedan ser percibidos. La representación es “natural” en la cual las longitudes de onda más cortas del infrarrojo están representadas en azul y las longitudes de onda más largas, en rojo. Los objetos más débiles son alrededor de mil millones de veces más débiles que los objetos más oscuros, visibles a ojo desnudo.

Estas observaciones del Hubble están alumbrando el camino al sucesor del Hubble, el telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA y de la ESA, el cual podrá ver aún más lejos en el Universo que el Hubble, en longitudes de onda infrarrojas. El lanzamiento de JWST está planificado para 2014.

Son miembros del equipo del HUDF09 Garth Illingworth (UCO/Lick O. & UCSC), Rychard Bouwens (UCO/ Lick O. & Leiden U.), Pascal Oesch y Marcella Carollo (Instituto Federal Suizo de Tecnología, Zurich (ETH)), Marijn Franx (Leiden U), Ivo Labbe (Instituto Carnegie de Washington), Daniel Magee (UCSC), Massimo Stiavelli (STScI), Michele Trenti (U. Colorado, Boulder), y Pieter van Dokkum (Yale U.).

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NASA/ ESA/ Hubble SM4 ERO Team

Los astrónomos declararon hoy que el telescopio espacial Hubble, de NASA/ ESA, es un observatorio totalmente rejuvenecido y está listo para una nueva década de exploración. La declaración incluyó la publicación de las observaciones de cuatro de sus seis instrumentos científicos en funcionamiento.

“Éste es un nuevo paso importante para la confirmación de esta misión maravillosa. Nosotros, los europeos, están orgullosos de ser parte de esto y de todo corazón felicitamos a los ingenieros, astronautas y científicos que nos llevaron a este punto”, dijo David Southwood, Director de Ciencia y Exploración Robótica de la Agencia Espacial Europea, ESA.

Encabezando la lista de las interesantes nuevas vistas están las imágenes a todo color, en múltiples de longitud de onda, de remotas galaxias, un cúmulo de estrellas densamente empaquetado , unos misteriosos “pilares de la creación” y una nebulosa con forma de mariposa. La suite de nuevos instrumentos del Hubble permite, ahora, estudiar el Universo a través de una amplia franja del espectro de luz, desde el ultravioleta hasta el  infrarrojo cercano. Además, los científicos hicieron públicas observaciones espectroscópicas que separan miles de millones de años luz para cartografiar la estructura de la red cósmica que impregna el Universo y también la distribución de los elementos químicos que son fundamentales para la vida, tal como la conocemos.

“Esto marca un nuevo comienzo para el Hubble”, dijo Ed Weiler, administrador asociado de Ciencia Espacial de la NASA en su Sede. “El telescopio dio un giro total y ahora es mucho más potente que nunca, equipado para durar hasta bien entrada la próxima década”.

Los nuevos instrumentos son más sensibles a la luz y por lo tanto mejorarán significativamente la eficiencia de observación del Hubble. El telescopio espacial es ahora capaz de completar las observaciones en una fracción del tiempo que se necesitaba con las generaciones anteriores de los instrumentos del Hubble. Por lo tanto, el observatorio espacial de hoy está mucho más poderoso que nunca.

“No podríamos estar más emocionados con la calidad de las imágenes de la nueva cámara de gran campo Wide Field Camera 3 (WFC3) y la reparada Cámara Avanzada para Estudios (ACS), y los espectros del Espectrógrafo de los Orígenes Cósmicos (COS) y el Espectrógrafo de Imágenes Telescopio Espacial  (STIS). Los objetivos que hemos seleccionado para mostrar las capacidades del Hubble revelan la gran variedad de capacidades de nuestro recién actualizado Hubble “, dijo Keith Noll, líder del equipo del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Estados Unidos, que planeó estas observaciones.

Estos resultados son una prueba contundente del éxito de la Misión de Servicio STS-125, realizada en mayo de 2009, que ha colocado al observatorio espacial en la cima de su actuación científica. Dos nuevos instrumentos, la WFC3 y el COS, han sido instalados, y otros dos, la ACS y el STIS, fueron reparados a nivel de placa de circuitos. Los científicos de la misión también anunciaron hoy que la Cámara de Infrarrojo Cercano y Espectrómetro Multi-Objeto (NICMOS) volvió a entrar en servicio durante los tres meses de calibración y ensayo.

“En esta misión hemos querido reponer el ‘conjunto de herramientas’  de los instrumentos del Hubble en que los científicos de todo el mundo confían para llevar a cabo su investigación de vanguardia”, dijo David Leckrone, Director científico del proyecto Hubble en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard (GSFC), de la NASA, en Greenbelt, Estados Unidos. “Antes de la Misión de Servicio 4 sólo había tres únicos canales de instrumentos que seguían trabajando, y hoy, tenemos un total de 13. Estoy muy orgulloso de poder decir ‘misión cumplida’ “.

Durante los últimos tres meses, los científicos e ingenieros del STScI y del GSFC se han centrado en probar y calibrar los instrumentos. El Hubble es uno de los telescopios espaciales más complejos ya lanzados, y los astronautas de la Misión de Servicio al Hubble realizaron una cirugía mayor en los múltiples sistemas del observatorio de 19 años de antigüedad. Esta fase de verificación en órbita se interrumpió brevemente el 19 de julio para observar las consecuencias en Júpiter de la colisión con un supuesto cometa.

Hubble entra ahora en una fase completa de observaciones científicas. La demanda de tiempo de observación será muy intensa. Los astrónomos esperan utilizar el telescopio para llevar a cabo una amplia gama de observaciones: desde el estudio de la población de objetos del Cinturón de Kuiper en el borde del Sistema Solar, hasta observar el nacimiento de planetas alrededor de otras estrellas, para investigar la composición y estructura de las atmósferas de los planetas extrasolares. Hay planes ambiciosos para tomar la imagen más profunda del Universo en el infrarrojo cercano, para revelar galaxias infantiles nunca antes vistas que existían cuando el Universo tenía menos de 500 millones de años de edad. Otras observaciones previstas intentarán arrojar luz sobre el comportamiento de la energía oscura, una fuerza repulsiva que está empujando al Universo a un ritmo cada vez más rápido.

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NASA/ ESA/ A. Feild (STScI)

Mirando casi 11 mil millones de años hacia el pasado, astrónomos han medido por primera vez el movimiento de estrellas en galaxias muy distantes y cronometrado velocidades superiores al millón de kilómetros por hora, cerca de dos veces la velocidad del Sol a través de la Vía Láctea.

Las estrellas de rápido movimiento arrojan nueva luz acerca de cómo estas galaxias distantes, las cuales tienen una fracción del tamaño de la Vía Láctea, podrían haber evolucionado en las galaxias adultas que vemos, ahora, alrededor nuestro. Los resultados serán publicados en la edición del 6 de agosto de 2009, de la revista Nature, con un artículo acompañante en el Astrophysical Journal.

“Esta galaxia es muy pequeña, pero las estrellas dan vueltas a toda velocidad como si estuvieran dentro de una galaxia gigante de las que podemos encontrar cerca de nosotros y no tan lejos en el tiempo”, dice Pieter van Dokkum, profesor de astronomía y física en la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, quien lidera el estudio. Todavía no se sabe cómo galaxias como éstas, con tanta masa en tan pequeño volumen, pudieron formarse en el Universo temprano y luego evolucionar en galaxias que vemos en el Universo más cercano y contemporáneo, el cual tiene alrededor de 13.700 millones de años de edad.

El trabajo del equipo internacional combinó datos recogidos usando el telescopio espacial Hubble, de la NASA, con observaciones tomadas por el telescopio Gemini Sur, de 8 metros, en Chile. De acuerdo a van Dokkum, “Los datos del Hubble, tomados en 2007, confirmaron que esta galaxia era de una fracción del tamaño de muchas galaxias que vemos ahora, en un Universo más viejo y evolucionado. El gigantesco telescopio Gemini Sur, con su espejo de 8 metros, nos permitió recoger suficiente luz para determinar los movimientos globales de las estrellas usando una técnica no muy diferente de la manera en que la policía usa el láser para detectar autos a gran velocidad”. Las observaciones espectroscópicas en el infrarrojo cercano de Gemini requirieron unas extensas 29 horas sobre el cielo para recoger la luz extramadamente débil de la galaxia distante, la cual lleva la designación 1255-0.

“El mirar a esta galaxia vemos hacia atrás en el tiempo y percibimos cómo lucían las galaxias en el pasado distante, cuando el Universo era muy joven”, dice la miembro del equipo Mariska Kriek de la Universidad Princeton, en Princeton, New Jersey. “1255-0 está tan lejos que el Universo sólo tenía 3.000 millones de años cuando su luz fue emitida”.

Los astrónomos confiesan que es un difícil enigma explicar cómose forman tales galaxias masivas y compactas, y por qué no han sido vistas en el Universo local y actual. “Una posibilidad es que estemos viendo a lo que eventualmente será la densa región central de una galaxia muy grande”, explica la miembro del equipo Marijn Franx, de la Universidad Leiden, en Holanda. “Los centros de las grandes galaxias pueden haberse formado primero, presumiblemente junto a los gigantescos agujeros negros que sabemos existen en las grandes galaxias actuales que vemos en las cercanías”.

Para presenciar la formación de estas galaxias extremas, los astrónomos planean observar, en gran detalle, galaxias aún más atrás en el tiempo. Usando la cámara de gran campo Wide Field Camera 3, la cual fue recientemente instalada en el telescopio espacial Hubble, tales objetos deberían ser detectables. “Los antecesores de estas galaxias extremas debieron tener bastantes propiedades espectaculares, ya que probablemente formaron una gran cantidad de estrellas, además de un masivo agujero negro, en un tiempo relativamente corto”, dice van Dokkum.

Esta investigación sigue a estudios recientes revelando que las galaxias más luminosas y más viejas del Universo  temprano son más compactas, a pesar de tener masas similares a aquellas galaxias elípticas del presente. Las galaxias más masivas que vemos en el Universo local (donde no estamos observado muy atrás, en el tiempo) que tienen una masa similar a 1255-0 son, típicamente, cinco veces más grandes que la joven galaxia compacta. La forma en que crecieron las galaxias hace 10 mil millones de años es una activa tarea de investigación, y el entendimiento de las dinámicas en esas jóvenes galaxias compactas es la llave fundamental para, eventualmente, resolver el rompecabezas.

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NASA/ ESA/ S. Beckwith (STScI) / HUDF Team

Ante la pregunta:¿Cuántas galaxias hemos descubierto los seres humanos?, la respuesta es  “No lo sabemos”, según dice Ed Churchwell, profesor de Astronomía de la Universidad de Wisconsin, Madison. “Sabemos que es un número muy pero muy grande”.

Está en los cientos de miles de millones, dice Churchwell. En cambio, hay 4000 millones de estrellas en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea – y el número seguirá aumentando durante algún tiempo antes de que dejemos de contar galaxias.

“Para contarlas todas, debemos ser capaces de mirar suficientemente atrás, en el tiempo, o suficientemente distante, en el espacio, como para ver en el momento en que se formaron las galaxias”, dice Churchwell. “Aún no hemos llegado a ese punto. No es un número bien determinado, pero en algún momento vamos a alcanzarlo”.

Por el momento, los cientos de miles de millones en el recuento se extrapolan de una imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble en 2003 y 2004. Apuntando a un solo lugar en el espacio por varios meses – un área que cubre menos de una décima parte de una millonésima del cielo – el Hubble devolvió una imagen de las galaxias que están a 13000 millones de años luz de distancia.

“Al observarla, nos preguntamos, ‘¿Cuántas galaxias puedo ver?”, explica Churchwell. “Y el resultado es un número muy grande”.

De hecho, hay unas 10.000 galaxias en la imagen del llamado Campo Ultra Profundo del Hubble.

“Luego, se toma el número de galaxias de este pedazo del cielo del tamaño de una estampilla postal  y se lo multiplica por el número de veces que esta estampilla puede ponerse de lado a lado en el cielo”, dice Churchwell. “Y el resultado es un número mucho mayor aún”.

En este enlace pueden bajarse las imágenes del famoso campo ultra profundo del Hubble.

Más información en:
http://www.news.wisc.edu/

NASA/ESA/Hammel/Jup Imp Team

Las tareas de calibración y verificación del Telescopio Espacial Hubble de las agencias espaciales NAS y /ESA se han visto interrumpidas para apuntar el recientemente remozado observatorio a una nueva mancha que está creciendo sobre el planeta gigante Júpiter. La mancha, provocada por el impacto de un cometa o de un asteroide, cambia de un día para otro sobre la capa de nubes del planeta.

Durante los últimos días los mayores telescopios del mundo han estudiado Júpiter. Para no perder la posibilidad de realizar nuevos avances científicos sobre el drama que se está desarrollando a 580 millones de kilómetros, Matt Mountain, director del Space Telescope Science Institute de Baltimore, Maryland, asignó el tiempo vacante de observación a un equipo de astrónomos dirigido por Heidi Hammel del Instituto de Ciencia Espacial de Boulder, Colorado.

La imagen capturada por el Hubble el 23 de julio de 2009, es la más nítida tomada en luz visible y es la primera observación científica que realiza el Hubble desde las tareas de reparación y mejora efectuadas en mayo de 2009. Las observaciones fueron realizadas con la nueva Cámara de Gran Campo 3 (en inglés, Wide Field Camera 3 ó WFC3).

“Este es sólo un ejemplo de lo que la nueva cámara de tecnología punta puede hacer, gracias al duro trabajo de los astronautas y de todo el equipo del Hubble”, comenta Ed Weiler, administrador asociado del Directorado de Misiones Científicas de la NASA. “Afortunadamente, ¡lo mejor está todavía por llegar!”.

“La capacidad realmente exquisita de toma de imágenes ha desvelado un asombroso nivel de detalle en el lugar de impacto 2009”, comenta Hammel. “Al combinar estas imágenes con nuestros datos tomados desde tierra en otras longitudes de onda, seremos capaces de comprender de forma global qué está sucediendo con los restos del impacto. ¡Mis más sinceras felicitaciones y agradecimientos al equipo que desarrolló la Wide Field Camera 3 y a los astronautas que la instalaron!”

Descubierta por un astrónomo aficionado australiano, Anthony Wesley, el pasado domingo 19 de julio de 2009, la mancha se creó cuando un pequeño objeto se zambulló y desintegró en la atmósfera de Júpiter. Este fenómeno sólo se había observado con anterioridad en Júpiter hace 15 años.

“Este fenómeno es notablemente similar al producido por el cometa Shoemaker Levy 9, que impactó en Júpiter en julio de 1994”, comenta Keith Noll, miembro del equipo del Instituto de Ciencia del Telescopios Espacial.

“Suponiendo que un impacto de esta magnitud es poco frecuente, somos muy afortunados de poder observarlo con el Hubble”, añade Amy Simon-Miller del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA. Amy explicó que los detalles de la imagen tomada por el Hubble permiten distinguir una serie de grumos en la columna formada por los restos de la colisión, producidos por las turbulencias de la atmósfera de Júpiter. La mancha tiene ahora una extensión aproximada de dos veces la longitud de toda Europa.

Simon-Miller estimó que el diámetro del objeto que impactó contra Júpiter era, como mínimo, dos veces el tamaño de varias canchas de fútbol. La fuerza de la explosión en Júpiter fue miles de veces más potente que la del supuesto cometa o asteroide que explotó sobre el valle del río Tunguska, en Siberia, en junio de 1908.

La WFC3, instalada por los astronautas del trasbordador espacial en mayo, aún no está completamente calibrada. Si bien ya es posible tomar imágenes del Universo, todavía no se puede aprovechar el pleno potencial de la cámara en la mayoría de las observaciones. La WFC3 aún puede enviar imágenes de alto valor científico que complementarán las imágenes de Júpiter tomadas con telescopios desde tierra.

Esta es una imagen de Júpiter en colores naturales como se lo aprecia en la luz visible.

Más información en:

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/23/