El universo profundo en 3D MUSE va más allá del Hubble
Tomando imágenes de muy larga exposición de diversas regiones del cielo, los astrónomos han creado muchos campos profundos que han desvelado abundante información sobre el universo temprano. El más famoso fue el Campo profundo del Hubble (Hubble Deep Field), llevado a cabo, durante varios días, por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA a finales de 1995. Esta icónica y espectacular imagen transformó rápidamente nuestra comprensión sobre los contenidos del universo joven. Dos años más tarde, le siguió una imagen similar del cielo Austral, el Campo profundo Sur del Hubble.
Pero estas imágenes no respondían a todas las respuestas. Para averiguar más acerca de las galaxias observadas en las imágenes de campo profundo, los astrónomos tuvieron que mirar cuidadosamente cada una de ellas con otros instrumentos, un trabajo lento y difícil. Pero ahora, por primera vez, el nuevo instrumento MUSE puede hacer los dos trabajos al mismo tiempo (y mucho más rápido).
Una de las primeras observaciones con MUSE, tras su puesta a punto en el VLT en 2014, fue una difícil y prolongada mirada al Campo profundo Sur del Hubble (HDF-S, Hubble Deep Field South). Los resultados superaron las expectativas.
"Después de tan sólo unas horas de observaciones en el telescopio, echamos un vistazo a los datos y vimos muchas galaxias — fue muy alentador. Y cuando regresamos a Europa empezamos a estudiar los datos de forma más detallada. Era como pescar en aguas profundas, y cada nueva captura generaba mucha emoción y discusiones sobre las especies que íbamos encontrando", explica Roland Bacon (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Francia), investigador principal del instrumento MUSE y responsable del equipo encargado de su puesta a punto.
Para cada parte de la visión de MUSE del HDF-S no hay sólo un píxel en una imagen, sino también un espectro que revela la intensidad de los diferentes colores que componen la luz en ese punto — unos 90.000 espectros en total [1]. Estos pueden revelar la distancia, la composición y los movimientos internos de centenares de galaxias distantes — así como captar un pequeño número de estrellas muy débiles en la Vía Láctea.
Aunque el tiempo de exposición total era mucho más corto que para las imágenes de Hubble, los datos de MUSE del HDF-S revelaron la presencia, en este pequeño trozo del cielo, de más de veinte objetos muy débiles que Hubble no había detectado [2].
"La emoción más grande vino cuando encontramos galaxias muy lejanas que no eran visibles ni siquiera en la imagen más profunda del Hubble. Después de tantos años de duro trabajo con el instrumento, para mí fue una experiencia muy intensa poder ver cómo nuestros sueños se hacían realidad", añade Roland Bacon.
Observando cuidadosamente todos los espectros de las observaciones de MUSE en el HDF-S, el equipo midió las distancias a 189 galaxias. Oscilaban entre algunas relativamente cercanas, a algunas que fueron vistas cuando el universo tenía menos de mil millones de años. Esto es más de diez veces el número de mediciones de distancia que existían antes para esta zona del cielo.
Para las galaxias más cercanas, MUSE puede hacer mucho más y puede detectar las diferentes propiedades de diferentes partes de la misma galaxia. Esto nos revela cómo gira la galaxia y cómo otras propiedades varían de un lugar a otro. Se trata de una información muy importante para comprender cómo evolucionan las galaxias a través del tiempo cósmico.
"Ahora que hemos demostrado las capacidades únicas de MUSE para explorar el universo profundo, vamos a mirar otros campos profundos, como el Campo ultra profundo del Hubble. Podremos estudiar miles de galaxias y descubrir nuevas galaxias extremadamente débiles y distantes. Estas pequeñas galaxias en edad infantil, vistas tal y como eran hace más de diez mil millones de años, crecieron gradualmente para convertirse en galaxias como la Vía Láctea que vemos hoy en día", concluye Roland Bacon.
Notas
[1] Cada espectro abarca un rango de longitudes de onda que va de la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano (375-930 nanómetros).
[2] MUSE es particularmente sensible a los objetos que emiten la mayor parte de su energía en unas longitudes de onda particulares, que se muestran como puntos brillantes en los datos. Las galaxias del universo temprano suelen tener tales espectros, ya que contienen hidrógeno en forma de gas que brilla bajo la radiación ultravioleta de estrellas jóvenes calientes.
Información adicional
Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico “The MUSE 3D view of the Hubble Deep Field South”, por R. Bacon et al., que aparece en la revista Astronomy & Astrophysics el 26 de febrero de 2015.
El equipo está formado por R. Bacon (Observatorio de Lyon, CNRS, Universidad Lyon, Saint Genis Laval, Francia [Lyon]); J. Brinchmann (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Leiden, Países Bajos [Leiden]); J. Richard (Lyon); T. Contini (Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología, CNRS, Toulouse, Francia; Universidad de Toulouse, Francia [IRAP]); A. Drake (Lyon); M. Franx (Leiden); S. Tacchella (ETH Zurich, Instituto de Astronomía, Zurich, Suiza [ETH]); J. Vernet (ESO, Garching, Alemania); L. Wisotzki (Instituto de Astrofísica de Postdam Leibniz, Potsdam, Alemania [AIP]); J. Blaizot (Lyon); N. Bouché (IRAP); R. Bouwens (Leiden); S. Cantalupo (ETH); C.M. Carollo (ETH); D. Carton (Leiden); J. Caruana (AIP); B. Clément (Lyon); S. Dreizler (Instituto de Astrofísica, Universidad de Göttingen, Göttingen, Alemania [AIG]); B. Epinat (IRAP; Universidad Aix Marseille, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia); B. Guiderdoni (Lyon); C. Herenz (AIP); T.-O. Husser (AIG); S. Kamann (AIG); J. Kerutt (AIP); W. Kollatschny (AIG); D. Krajnovic (AIP); S. Lilly (ETH); T. Martinsson (Leiden); L. Michel-Dansac (Lyon); V. Patricio (Lyon); J. Schaye (Leiden); M. Shirazi (ETH); K. Soto (ETH); G. Soucail (IRAP); M. Steinmetz (AIP); T. Urrutia (AIP); P. Weilbacher (AIP); y T. de Zeeuw (ESO, Garching, Alemania; Leiden).
MUSE mira fijamente el Campo profundo Sur del Hubble
El instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope de
ESO, ha proporcionado a los astrónomos la mejor visión tridimensional
del universo profundo lograda hasta el momento. Tras observar
minuciosamente la región sur del Campo profundo del Hubble durante 27
horas, las nuevas observaciones revelan las distancias, los movimientos y
otras propiedades de muchas más galaxias de las que hasta ahora se
habían visto en este pedacito de cielo. Pero también va más allá del
Hubble y revela la presencia de objetos que no se habían visto antes.
En esta imagen, las distancias a los objetos medidas con MUSE, se muestran con símbolos de colores. Los símbolos en forma de estrellas blancas, marcan estrellas débiles en la Vía Láctea. Todo lo demás son galaxias lejanas. Los círculos señalan objetos que aparecen en las imágenes de este campo obtenidas por el Hubble; los triángulos marcan los más de 25 nuevos descubrimientos proporcionados por los datos de MUSE que no pueden verse en la foto del Hubble. Los objetos azules están relativamente cerca, los verdes y amarillos están más lejos y las galaxias púrpuras y rosadas se ven cuando el universo tenía menos de mil millones de años. MUSE ha medido más de diez veces el número de mediciones de distancia a galaxias lejanas llevadas a cabo hasta el momento en esta zona del cielo.
Crédito:
En esta imagen, las distancias a los objetos medidas con MUSE, se muestran con símbolos de colores. Los símbolos en forma de estrellas blancas, marcan estrellas débiles en la Vía Láctea. Todo lo demás son galaxias lejanas. Los círculos señalan objetos que aparecen en las imágenes de este campo obtenidas por el Hubble; los triángulos marcan los más de 25 nuevos descubrimientos proporcionados por los datos de MUSE que no pueden verse en la foto del Hubble. Los objetos azules están relativamente cerca, los verdes y amarillos están más lejos y las galaxias púrpuras y rosadas se ven cuando el universo tenía menos de mil millones de años. MUSE ha medido más de diez veces el número de mediciones de distancia a galaxias lejanas llevadas a cabo hasta el momento en esta zona del cielo.
Crédito:
ESO/MUSE consortium/R. Bacon
El Campo profundo Sur del Hubble en la constelación del Tucán
Este mapa muestra la ubicación del Campo profundo Sur del Hubble (HDF-S, Hubble Deep Field South), en la constelación austral de Tucana
(el tucán). Todas las estrellas que se muestran aquí son visibles a
simple vista en una noche oscura y limpia. El objeto más famoso de la
imagen es la Pequeña nube de Magallanes, pero las galaxias del HDF-S
están cientos de miles de veces más lejos y son miles de millones de
veces más débiles.
Crédito:
Crédito:
ESO, IAU and Sky & Telescope
Campo profundo Sur del Hubble — múltiples ventanas al universo
Esta imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, es una de las imágenes de luz visible/ultravioleta más profunda del universo jamás registrada. Muestra una pequeña región en la constelación austral de Tucana (el tucán) llamada el Campo profundo Sur del Hubble. La imagen fue tomada con la cámara Wide Field Planetary Camera 2 en 1998. La luz de las galaxias también se analizó con el espectrógrafo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS).
Crédito: R. Williams (STScI), the HDF-S Team, and NASA/ESA
Videos
ESOcast 72 – Profundizando en el universo en 3D
http://www.eso.org/public/chile/videos/eso1507a/
El instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope de ESO, ha proporcionado a los astrónomos la mejor visión tridimensional del universo profundo lograda hasta el momento. Tras observar minuciosamente la región sur del Campo profundo del Hubble durante 27 horas, las nuevas observaciones revelan las distancias, los movimientos y otras propiedades de muchas más galaxias de las que hasta ahora se habían visto en este pedacito de cielo. Pero también va más allá del Hubble y revela la presencia de objetos que no se habían visto antes.
Este capítulo del ESOcast explica lo que hace que las nuevas observaciones de MUSE sean tan importantes y muestra cómo los astrónomos interpretan los cubos de datos tridimensionales del universo distante.
Crédito:ESO.
Editing: Herbert Zodet.
Web and technical support: Mathias André and Raquel Yumi Shida.
Written by: Christopher Marshall, Richard Hook and Herbert Zodet.
Narration: Sara Mendes da Costa.
Music: Johan B. Monell (www.johanmonell.com).
Footage and photos: ESO, MUSE Consortium/R. Bacon, Robert Williams and the Hubble Deep Field Team (STScI), the HDF-S Team, F. Summers (STScI), NASA/ESA/Hubble, L. Calçada, M. Kornmesser, B. Tafreshi (twanight.org), C. Malin (christophmalin.com), Mario Nonino, Piero Rosati and the ESO GOODS Team.
Directed by: Herbert Zodet.
Executive producer: Lars Lindberg Christensen.
Una visión de MUSE del Campo profundo Sur del Hubble
http://www.eso.org/public/chile/videos/eso1507b/
El instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope de
ESO, ha proporcionado a los astrónomos la mejor visión tridimensional
del universo profundo lograda hasta el momento. Tras observar
minuciosamente la región sur del Campo profundo del Hubble durante 27
horas, las nuevas observaciones revelan las distancias, los movimientos y
otras propiedades de muchas más galaxias de las que hasta ahora se
habían visto en este pedacito de cielo. Pero también va más allá del
Hubble y revela la presencia de objetos que no se habían visto antes.
Este vídeo muestra cómo los datos tridimensionales pueden considerarse como una pila de miles de imágenes individuales en diferentes longitudes de onda, que se extienden desde la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano. Dado que muchas de las galaxias del universo remoto sólo emiten en cierta longitud de onda muy específica, en este vídeo aparecen como breves destellos.
Crédito:
Este vídeo muestra cómo los datos tridimensionales pueden considerarse como una pila de miles de imágenes individuales en diferentes longitudes de onda, que se extienden desde la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano. Dado que muchas de las galaxias del universo remoto sólo emiten en cierta longitud de onda muy específica, en este vídeo aparecen como breves destellos.
Crédito:
ESO/MUSE Consortium/R. Bacon
Visión de MUSE del Campo profundo Sur del Hubble
http://www.eso.org/public/chile/videos/eso1507c/
El instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope de
ESO, ha proporcionado a los astrónomos la mejor visión tridimensional
del universo profundo lograda hasta el momento. Tras observar
minuciosamente la región sur del Campo profundo del Hubble durante 27
horas, las nuevas observaciones revelan las distancias, los movimientos y
otras propiedades de muchas más galaxias de las que hasta ahora se
habían visto en este pedacito de cielo. Pero también va más allá del
Hubble y revela la presencia de objetos que no se habían visto antes.
Los datos tridimensionales de MUSE pueden considerarse como una pila de miles de imágenes individuales en diferentes longitudes de onda, que se extienden desde la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano. Aquí pueden verse una tras otra, empezando por el azul. Dado que muchas de las galaxias del universo remoto sólo emiten en cierta longitud de onda muy específica, en este vídeo aparecen como breves destellos.
Crédito:
Los datos tridimensionales de MUSE pueden considerarse como una pila de miles de imágenes individuales en diferentes longitudes de onda, que se extienden desde la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano. Aquí pueden verse una tras otra, empezando por el azul. Dado que muchas de las galaxias del universo remoto sólo emiten en cierta longitud de onda muy específica, en este vídeo aparecen como breves destellos.
Crédito:
ESO/MUSE Consortium/R. Bacon
Visión de MUSE del Campo profundo Sur del Hubble
http://www.eso.org/public/chile/videos/eso1507d/
El instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope de
ESO, ha proporcionado a los astrónomos la mejor visión tridimensional
del universo profundo lograda hasta el momento. Tras observar
minuciosamente la región sur del Campo profundo del Hubble durante 27
horas, las nuevas observaciones revelan las distancias, los movimientos y
otras propiedades de muchas más galaxias de las que hasta ahora se
habían visto en este pedacito de cielo. Pero también va más allá del
Hubble y revela la presencia de objetos que no se habían visto antes.
Los datos tridimensionales de MUSE pueden considerarse como una pila de miles de imágenes individuales en diferentes longitudes de onda, que se extienden desde la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano. Aquí pueden verse una tras otra, empezando por el azul. Se han seleccionado algunas galaxias cercanas y puede distinguirse su rotación: en un lado, partes de la galaxia aparecen primero (porque están avanzando hacia el espectador y, por lo tanto, están desplazadas hacia el azul) y luego aparece el otro lado (retrocediendo y con desplazamiento hacia el rojo).
Crédito:
Los datos tridimensionales de MUSE pueden considerarse como una pila de miles de imágenes individuales en diferentes longitudes de onda, que se extienden desde la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano. Aquí pueden verse una tras otra, empezando por el azul. Se han seleccionado algunas galaxias cercanas y puede distinguirse su rotación: en un lado, partes de la galaxia aparecen primero (porque están avanzando hacia el espectador y, por lo tanto, están desplazadas hacia el azul) y luego aparece el otro lado (retrocediendo y con desplazamiento hacia el rojo).
Crédito:
ESO/MUSE Consortium/R. Bacon
Video de los datos de MUSE del Campo profundo Sur del Hubble
El instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope de
ESO, ha proporcionado a los astrónomos la mejor visión tridimensional
del universo profundo lograda hasta el momento. Tras observar
minuciosamente la región sur del Campo profundo del Hubble durante 27
horas, las nuevas observaciones revelan las distancias, los movimientos y
otras propiedades de muchas más galaxias de las que hasta ahora se
habían visto en este pedacito de cielo. Pero también va más allá del
Hubble y revela la presencia de objetos que no se habían visto antes.
Los datos tridimensionales de MUSE pueden considerarse como una pila de miles de imágenes individuales en diferentes longitudes de onda, que se extienden desde la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano. Aquí pueden verse una tras otra, empezando por el azul. Dado que muchas de las galaxias del universo remoto sólo emiten en cierta longitud de onda muy específica, en este vídeo aparecen como breves destellos.
Esta versión se ve sobreimpresa sobre la imagen del campo obtenida con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA.
Crédito:
Los datos tridimensionales de MUSE pueden considerarse como una pila de miles de imágenes individuales en diferentes longitudes de onda, que se extienden desde la parte azul del espectro hasta el infrarrojo cercano. Aquí pueden verse una tras otra, empezando por el azul. Dado que muchas de las galaxias del universo remoto sólo emiten en cierta longitud de onda muy específica, en este vídeo aparecen como breves destellos.
Esta versión se ve sobreimpresa sobre la imagen del campo obtenida con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA.
Crédito:
ESO/MUSE Consortium/R. Bacon
FUENTE: Observatorio Europeo Austral
FUENTE: Observatorio Europeo Austral
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