Hubble Ultra Deep Field 2014

Com o uso do Telescópio Espacial Hubble, astrônomos montaram uma abrangente imagem do universo em evolução – entre as mais coloridas imagens do espaço profundo já registradas pelo telescópio em seus 24 anos de existência.

Pesquisadores dizem que a imagem,  em um novo estudo chamado Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field (Cobertura em Ultravioleta do Campo Ultraprofundo do Hubble), traz o elo perdido da formação estelar. A imagem Hubble Ultra Deep Field 2014 é uma composição de exposições separadas, tiradas de 2003 a 2012 com a Câmera   de Pesquisas Avançadas e a Câmera de Campo Amplo 3  do Hubble.

Astrônomos estudaram anteriormente o Hubble Ultra Deep Field (HUDF) em luz visivel e próxima ao infravermelho, numa série de imagens  registradas entre 2003 e 2009. O HUDF Mostra um pequeno trecho do espaço na constelação de Fornax, no hemisfério sul. Agora, com o uso de luz ultravioleta, astrônomos  combinaram toda a escala de cores disponíveis para o Hubble, desde a luz  ultravioleta até a próxima ao infravermelho. A imagem resultante — feita a partir de um tempo de observação telescópica equivalente a 841 órbitas — contém, aproximadamente, 10.000 galáxias, recuando no tempo até apenas algumas centenas de anos após o big bang.

Antes do estudo do universo Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field, os astrônomos estavam numa posição curiosa. Missões como o observatório Galaxy Evolution Explorer da NASA (GALEX), que  operaram de 2003 até 2013, forneceram importantes conhecimentos a respeito da formação estelar em galáxias próximas. Utilizando o recurso próximo ao infravermelho do Hubble, os pesquisadores também estudaram o nascimento de estrelas nas mais distantes galáxias, que  aparecem para nós em seus estágios mais primitivos devido à grande quantidade de tempo que a luz de estrelas distantes leva para viajar em frequências de luz visíveis. Entretanto para o período intermediário, quando a maioria das estrelas do universo havia sido formada — uma distância que varia entre cerca de 5 bilhões a 10 bilhões de anos-luz — eles não tinham dados suficientes.

"A falta de informações de luz ultravioleta  fazia do estudo das galáxias no HUDF algo como tentar entender a história de famílias sem nada saber sobre seus filhos" disse o  investigador principal, Harry Teplitz, do Caltech em Pasadena, Califórnia. "O acréscimo da luz ultravioleta completa este trecho que faltava."

A luz ultravioleta vem das maiores, mais quentes e jovens estrelas. Através de observações nesses comprimentos de onda, os pesquisadores conseguem ver diretamente as galáxias que estão formando estrelas, e onde as estrelas estão se formando naquelas galáxias.

O estudo das images em ultravioletas de  galáxias nesse período intermediário de tempo permite aos astrônomos entender como as galáxias cresceram com a formação de pequenos grupos de estrelas muito quentes. Como a atmosfera terrestre filtra a maior parte da luz ultravioleta, esse trabalhos só pode ser feito através de telescópios situados no espaço.

"Pesquisas em ultravioleta como essa, utilizando a capacidade sem igual do Hubble, são muito importantes para o planejamento doTelescópio Espacial James Webb da NASA," disse o integrante da equipe dr. Rogier Windhorst , da Universidade Estadual do Arizona, em Tempe. "O Hubble fornece um inestimável conjunto de dados em luz ultravioleta do qual os pesquisadores irão necessitar para combinar com dados em infravermelho do Webb. Esta é a primeira imagem realmente profunda em ultravioleta a mostrar a força daquela combinação."

Tradução de Luiz Leitão

Astronomers using NASA's Hubble Space Telescope have assembled a comprehensive picture of the evolving universe – among the most colorful deep space images ever captured by the 24-year-old telescope.

Researchers say the image, in new study called the Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field, provides the missing link in star formation. The Hubble Ultra Deep Field 2014 image is a composite of separate exposures taken in 2003 to 2012 with Hubble's Advanced Camera for Surveys and Wide Field Camera 3.

Astronomers previously studied the Hubble Ultra Deep Field (HUDF) in visible and near-infrared light in a series of images captured from 2003 to 2009. The HUDF shows a small section of space in the southern-hemisphere constellation Fornax. Now, using ultraviolet light, astronomers have combined the full range of colors available to Hubble, stretching all the way from ultraviolet to near-infrared light. The resulting image -- made from 841 orbits of telescope viewing time -- contains approximately 10,000 galaxies, extending back in time to within a few hundred million years of the big bang.

Prior to the Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field study of the universe, astronomers were in a curious position. Missions such as NASA's Galaxy Evolution Explorer (GALEX) observatory, which operated from 2003 to 2013, provided significant knowledge of star formation in nearby galaxies. Using Hubble's near-infrared capability, researchers also studied star birth in the most distant galaxies, which appear to us in their most primitive stages due to the significant amount of time required for the light of distant stars to travel into a visible range. But for the period in between, when most of the stars in the universe were born -- a distance extending from about 5 to 10 billion light-years -- they did not have enough data.

"The lack of information from ultraviolet light made studying galaxies in the HUDF like trying to understand the history of families without knowing about the grade-school children," said principal investigator Harry Teplitz of Caltech in Pasadena, California. "The addition of the ultraviolet fills in this missing range."

Ultraviolet light comes from the hottest, largest and youngest stars. By observing at these wavelengths, researchers get a direct look at which galaxies are forming stars and where the stars are forming within those galaxies.

Studying the ultraviolet images of galaxies in this intermediate time period enables astronomers to understand how galaxies grew in size by forming small collections of very hot stars. Because Earth's atmosphere filters most ultraviolet light, this work can only be accomplished with a space-based telescope.

"Ultraviolet surveys like this one using the unique capability of Hubble are incredibly important in planning for NASA's James Webb Space Telescope," said team member Dr. Rogier Windhorst of Arizona State University in Tempe. "Hubble provides an invaluable ultraviolet light dataset that researchers will need to combine with infrared data from Webb. This is the first really deep ultraviolet image to show the power of that combination."