How big is Distancia al HDF?

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

Distancia

No existe una sola distancia al Campo Profundo del Hubble. La imagen mira a través de un tubo angosto en el espacio, y las galaxias que contiene se encuentran a todas las distancias a lo largo de ese tubo. Los astrónomos calculan qué tan lejos 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 el año 2000, los astrónomos 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 su color y se confirmaron en 1998. La mayoría de las galaxias de la imagen son demasiado tenues para medir su corrimiento al rojo de esta manera.

Convertir un corrimiento al rojo en una distancia requiere un modelo de cómo se ha expandido el universo. Con los valores medidos por el satélite Planck, la luz del corrimiento al rojo 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 esa luz viajaba, así que la galaxia que la emitió está ahora a unos 27,000 millones de años luz de distancia. Según el mismo modelo, las galaxias más cercanas del campo, con un corrimiento al rojo de 0.089, están a unos 1,300 millones de años luz de distancia.

Comparaciones de tamaño

El Campo Profundo del Hubble cubre una porción del cielo más o menos tan ancha como una moneda de diez centavos de dólar vista desde 23 metros de distancia.
Esa porción mide aproximadamente una treceava 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 1.6–2.1, partió hace unos 10,000 millones de años. Eso es 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 de distancia. Una galaxia con corrimiento al rojo de 5.60, que ahora está a unos 27,000 millones de años luz, se encuentra un poco más allá de la mitad de esa distancia.

Cómo se hizo la fotografía

Robert Williams, entonces director del Space Telescope Science Institute, dedicó gran parte de su propio tiempo asignado en el telescopio a este proyecto. Su equipo eligió un punto cerca del mango del Carro, en la constelación de la Osa Mayor, lejos del plano abarrotado de la Vía Láctea. El Hubble tomó 342 exposiciones de ese punto a lo largo de diez días, del 18 al 28 de diciembre de 1995.

Las exposiciones se tomaron en luz ultravioleta, azul, roja e infrarroja, y se combinaron en una sola imagen a color. La mayoría de las galaxias son unas cuatro mil millones de veces más tenues de lo que puede ver el ojo humano. Se considera que el campo es representativo de todo el cielo, porque el universo se ve prácticamente igual en todas direcciones.

Campos más profundos

El Hubble repitió el proyecto en el cielo austral en 1998, con el Campo Profundo Sur del Hubble, en la constelación de Tucana. En 2004, el Campo Ultraprofundo del Hubble usó exposiciones que sumaron un millón de segundos y mostró unas 10,000 galaxias. Sus imágenes alcanzaron a ver algunas de las primeras galaxias que se formaron después del Big Bang.