El telescopio Hubble y una foto única para ubicar galaxias raras en el universo

Un equipo internacional de científicos publicó la imagen en el infrarrojo cercano más grande jamás tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, lo que permite a los astrónomos mapear las regiones de formación estelar del universo y aprender cómo se originaron las galaxias más tempranas y distantes.

Denominado 3D-DASH, esta captura en alta resolución permitirá a los investigadores encontrar objetos raros y objetivos para realizar observaciones de seguimiento con el telescopio espacial James Webb (JWST) recientemente lanzado durante su misión. Tanto la imagen como el estudio científico fueron presentados en una preimpresión del artículo que se publicará en The Astrophysical Journal y que ya está disponible en la revista digital arXiv.

“Desde su lanzamiento hace más de 30 años, el telescopio espacial Hubble ha liderado un renacimiento en el estudio de cómo han cambiado las galaxias en los últimos 10 mil millones de años del universo”, afirmó Lamiya Mowla, Dunlap Fellow en la Facultad de Artes y Ciencias del Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica de Science de la Universidad de Toronto y autora principal del estudio. “El programa 3D-DASH amplía el legado de Hubble en imágenes de área amplia para que podamos comenzar a desentrañar los misterios de las galaxias más allá de la nuestra”, agregó.

Por primera vez, 3D-DASH proporciona a los investigadores un estudio completo del infrarrojo cercano de todo el campo COSMOS, uno de los campos de datos más ricos para estudios extragalácticos más allá de la Vía Láctea. Como la longitud de onda más larga y más roja observada con Hubble, justo más allá de lo que es visible para el ojo humano, el infrarrojo cercano significa que los astrónomos pueden ver mejor las galaxias más tempranas que están más lejos.

Los astrónomos también necesitan buscar en una vasta área del cielo para encontrar objetos raros en el universo. Hasta ahora, una imagen tan grande solo estaba disponible desde el suelo y su resolución era baja, lo que limitaba lo que se podía observar. 3D-DASH ayudará a identificar fenómenos únicos como las galaxias más masivas del universo, agujeros negros altamente activos y galaxias a punto de colisionar y fusionarse en una sola. “Tengo curiosidad por las galaxias monstruosas, que son las más masivas del universo formadas por la fusión de otras galaxias. ¿Cómo crecieron sus estructuras y qué impulsó los cambios en su forma?, se preguntó Mowla, quien comenzó a trabajar en el proyecto en 2015 cuando era estudiante de posgrado en la Universidad de Yale. “Fue difícil estudiar estos eventos extremadamente raros usando imágenes existentes, que es lo que motivó el diseño de esta gran encuesta”, indicó.

Para obtener imágenes de una porción de cielo tan amplia, los investigadores emplearon una nueva técnica con el Hubble conocida como Drift And SHift (DASH). DASH crea una imagen que es ocho veces más grande que el campo de visión estándar del Hubble al capturar múltiples tomas que luego se unen en un mosaico maestro, similar a tomar una imagen panorámica en un teléfono inteligente. DASH también toma imágenes más rápido que la técnica típica, tomando ocho imágenes por órbita del Hubble en lugar de una imagen, logrando en 250 horas lo que antes hubiera tomado 2000 horas.

“3D-DASH agrega una nueva capa de observaciones únicas en el campo COSMOS y también es un trampolín para los estudios espaciales de la próxima década”, dice Ivelina Momcheva, jefa de ciencia de datos en el Instituto Max Planck de Astronomía e investigadora principal del estudio. “Nos da un adelanto de futuros descubrimientos científicos y nos permite desarrollar nuevas técnicas para analizar estos grandes conjuntos de datos”. 3D-DASH cubre un área total de casi seis veces el tamaño de la luna en el cielo visto desde la Tierra. Es probable que este récord permanezca intacto por el sucesor del Hubble, JWST, que en su lugar está diseñado para imágenes sensibles de primer plano para capturar detalles finos de un área pequeña. Es la imagen más grande del cielo en el infrarrojo cercano disponible para los astrónomos hasta que se lance la próxima generación de telescopios en la próxima década, como el telescopio espacial romano Nancy Grace y Euclid.

Hasta entonces, tanto los astrónomos profesionales como los observadores de estrellas aficionados pueden explorar los cielos utilizando una versión interactiva en línea de la imagen 3D-DASH creada por Gabriel Brammer, profesor del Cosmic Dawn Center en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA administra el telescopio en Greenbelt, Maryland. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, DC.

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