How big is Distancia al Campo Profundo del Hubble (HDF)?

El Campo Profundo del Hubble es una imagen de una región diminuta y casi vacía del cielo, tomada por el telescopio espacial Hubble en 1995. Muestra unas 3 000 galaxias a muy diversas distancias. Las más lejanas de ellas con distancia confirmada, a fecha de 2000, se ven gracias a una luz que partió hace unos 12 800 millones de años y que ha viajado unos 12 800 millones de años luz hasta llegar a la Tierra. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año. Como el universo se ha expandido desde entonces, esas galaxias están ahora a unos 27 000 millones de años luz.

Distancia

No existe una única distancia al Campo Profundo del Hubble. La imagen mira a lo largo de un tubo estrecho que atraviesa el espacio, y las galaxias que aparecen en ella se encuentran a todas las distancias a lo largo de ese tubo. Los astrónomos hallan a qué distancia está una galaxia a partir de su corrimiento al rojo, una medida de cuánto ha estirado la expansión del universo su luz. Un corrimiento al rojo mayor significa que la luz partió hace más tiempo.

Para 2000, los astrónomos ya habían medido unos 150 corrimientos al rojo en el campo principal, que iban de 0,089 a 5,60. Las dos galaxias más lejanas, con corrimientos al rojo de 5,34 y 5,60, se identificaron primero por sus colores y se confirmaron en 1998. La mayoría de las galaxias de la imagen son demasiado débiles para medir así su corrimiento al rojo.

Para convertir un corrimiento al rojo en una distancia hace falta un modelo de cómo se ha expandido el universo. Con los valores medidos por el satélite Planck, la luz con corrimiento al rojo de 5,60 partió hace unos 12 800 millones de años, cuando el universo tenía unos 1 000 millones de años. El espacio se ha estirado mientras viajaba esa luz, así que la galaxia que la emitió está ahora a unos 27 000 millones de años luz. Según el mismo modelo, las galaxias más cercanas del campo, con corrimiento al rojo de 0,089, están a unos 1 300 millones de años luz.

Comparaciones de tamaño

El Campo Profundo del Hubble cubre una región del cielo de aproximadamente el mismo ancho que una moneda estadounidense de diez centavos (un «dime») vista desde 23 metros de distancia.
Esa región tiene aproximadamente una decimotercera parte del ancho de la Luna llena. Harían falta unos 28 millones de imágenes del mismo tamaño para cubrir todo el cielo.
La luz de la Gran Muralla de Hércules-Corona Boreal, una estructura propuesta con corrimientos al rojo de 1,6 a 2,1, partió hace unos 10 000 millones de años. Es decir, unos 2 000–3 000 millones de años más tarde que la luz de las galaxias confirmadas más lejanas del Campo Profundo.
El borde del universo observable está hoy a unos 46 000 millones de años luz. Una galaxia con corrimiento al rojo de 5,60, que ahora está a unos 27 000 millones de años luz, se encuentra algo más allá de la mitad del camino hacia ese borde.

Cómo se hizo la imagen

Robert Williams, entonces director del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, dedicó al proyecto gran parte de su propia cuota de tiempo del telescopio. Su equipo eligió un punto cercano a la lanza del Carro, en la constelación de la Osa Mayor, lejos del plano, muy poblado, de la Vía Láctea. El Hubble tomó 342 exposiciones de ese punto durante diez días, del 18 al 28 de diciembre de 1995.

Las exposiciones se tomaron con luz ultravioleta, azul, roja e infrarroja y se combinaron en una única imagen en color. La mayoría de las galaxias son unos 4 000 millones de veces más débiles de lo que puede ver el ojo humano. Se considera que el campo es representativo de todo el cielo, porque el universo tiene un aspecto muy parecido en todas las direcciones.

Campos más profundos

En 1998, el Hubble repitió el proyecto en el cielo del sur con el Campo Profundo Sur del Hubble, en la constelación de Tucana. En 2004, el Campo Ultraprofundo del Hubble empleó exposiciones que sumaban un millón de segundos y mostró unas 10 000 galaxias. Sus imágenes llegaron hasta algunas de las primeras galaxias que se formaron tras el Big Bang.