Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio
Acerca de la imagen
Las observaciones actuales sugieren que el Universo tiene unos 13.700 millones de años. Sabemos que la luz tarda en viajar, así que si observamos un objeto que está a 13.000 millones de años luz, entonces esa luz ha estado viajando hacia nosotros durante 13.000 millones de años. Esencialmente, estamos viendo ese objeto tal y como apareció hace 13.000 millones de años.
Con cada año que pasa, nuestra tecnología más reciente nos permite ver más y más atrás.
La imagen utilizada para esta parada en nuestro viaje es el Campo Ultra Profundo del Hubble (UDF). El UDF es una de las vistas más profundas del universo visible hasta la fecha; ciertamente fue la más profunda cuando se creó originalmente en 2003-2004. Hay aproximadamente 10.000 galaxias en esta vista, que es una especie de «muestra del núcleo» de una zona muy estrecha del cielo cerca de la constelación de Fornax. Las galaxias más pequeñas y rojas de la imagen, de las que hay unas 100, se encuentran entre los objetos más lejanos conocidos
El UDF se remonta a unos 13.000 millones de años (aproximadamente entre 400 y 800 millones de años después del Big Bang). Las galaxias que existieron en ese periodo de tiempo serían muy jóvenes y muy diferentes en estructura y apariencia a las grandes espirales que vemos cerca hoy en día.
¿Cuál es el objeto más lejano conocido desde la Tierra?
Actualización 02/03/16: Aquí están los candidatos más recientes (a septiembre y mayo de 2015 respectivamente) a la galaxia más lejana detectada hasta ahora. EGS8p7 a más de 13.200 millones de años luz, y EGS-zs8-1 a 13.100 millones de años luz.
En diciembre de 2012, los astrónomos anunciaron un descubrimiento del telescopio espacial Hubble de siete galaxias primitivas situadas a más de 13.000 millones de años luz de nosotros. Los resultados proceden de un estudio de la misma zona del cielo conocida como Campo Ultra Profundo (UDF). Este estudio, llamado UDF12, utilizó la Cámara de Campo Amplio 3 del Hubble para mirar más profundamente en el espacio en luz infrarroja cercana que cualquier otra observación anterior del Hubble.
¿Por qué en el infrarrojo? Porque el Universo se está expandiendo; por tanto, cuanto más atrás miramos, más rápido se alejan los objetos de nosotros, lo que desplaza su luz hacia el rojo. El corrimiento al rojo significa que la luz que se emite como luz ultravioleta o visible se desplaza cada vez más hacia longitudes de onda más rojas.
La extrema distancia de estas galaxias recién descubiertas significa que su luz ha estado viajando hasta nosotros durante más de 13.000 millones de años, desde una época en la que el Universo tenía menos del 4% de su edad actual.
Su descubrimiento, sobre el que puedes leer más en el artículo de la NASA, es emocionante porque podría darnos una idea de la abundancia de galaxias cerca de la época en la que los astrónomos creen que las galaxias empezaron a formarse. (Phil Plait también tiene una buena columna sobre este descubrimiento.)
Crédito: NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), y el equipo del UDF 2012
Al parecer, una de las galaxias de este reciente descubrimiento del Hubble puede batir un récord de distancia: fue observada 380 millones de años después del Big Bang, con un desplazamiento al rojo de 11,9. Esto significa que la luz de esta galaxia (en la foto de abajo) salió hace más de 13.300 millones de años luz.
Hace poco menos de un mes, el candidato actual era este objeto: una galaxia joven llamada MACS0647-JD. Es sólo una pequeña fracción del tamaño de nuestra Vía Láctea – y fue observada a los 420 millones de años después del Big Bang, cuando el universo tenía el 3 por ciento de su edad actual de 13.700 millones de años. Para detectar esta galaxia, los astrónomos utilizaron la poderosa gravedad del cúmulo de galaxias masivas MACS J0647+7015 para magnificar la luz de la galaxia distante; este efecto se denomina lente gravitacional.
A principios de 2012, con la potencia combinada de los telescopios espaciales Spitzer y Hubble de la NASA, así como el uso de lentes gravitacionales, un equipo de astrónomos detectó lo que entonces podría haber sido la galaxia más lejana jamás vista. La luz de esta joven galaxia, MACS1149-JD, fue emitida cuando nuestro universo de 13.700 millones de años tenía apenas 500 millones de años.
En 2010, se encontró una candidata a galaxia más lejana en el Campo Ultra Profundo del Hubble. Se cree que UDFy-38135539 está a 13.100 millones de años luz. Hay más información en este artículo del blog de Phil Plait. He utilizado sus imágenes etiquetadas:
Los objetos del Campo Ultra Profundo del Hubble pueden ser perfectamente los más lejanos conocidos, pero hay otros contendientes.
Incluyen una galaxia llamada Abell 1835 IR1916, que fue descubierta en 2004, por astrónomos del Observatorio Europeo del Sur utilizando un instrumento de infrarrojo cercano en el Very Large Telescope. El objeto es visible para nosotros debido a la lente gravitacional del cúmulo de galaxias Abell 1835, que se encuentra entre este objeto y nosotros. Se cree que esta galaxia está a unos 13.200 millones de años luz, lo que significa que dataría de unos 500 millones de años después del Big Bang. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que este hallazgo no ha sido verificado por otros instrumentos -el telescopio espacial Spitzer lo intentó en 2006 sin éxito.
También en 2004, un equipo que utilizó tanto el Telescopio Espacial Hubble como el Observatorio Keck descubrió una galaxia que se cree que está a unos 13.000 millones de años de nosotros. Se encontró al observar el cúmulo de galaxias Abell 2218. La luz de la galaxia distante era visible debido a las lentes gravitacionales. El objeto más lejano es el que está rodeado por un círculo. Para más información, consulte esta nota de prensa.
Luego está el telescopio espacial infrarrojo James Webb. Si se recuerda, el Hubble tiene capacidad para el infrarrojo cercano, pero no para el infrarrojo medio, y para los objetos con desplazamientos al rojo muy altos, para ver estos objetos más distantes se necesitaría un potente telescopio con capacidad para el infrarrojo medio. JWST podrá ver hasta los primeros objetos luminosos que nacieron después del Big Bang.
De hecho, uno de los objetivos de JWST es mirar incluso más atrás, hasta sólo 200 millones de años después del Big Bang. Un modelo de evolución de las galaxias hace que las primeras galaxias se formen entonces y necesitamos que JWST ponga a prueba esta predicción teórica.
(Nota: JWST podrá ver estas primeras galaxias sin la ayuda de lentes gravitacionales; las lentes gravitacionales podrían permitirnos verlas mejor, pero no necesariamente nos permitirían ver más atrás en el tiempo).
Información sobre la distancia
Algunos de los objetos más recientemente detectados podrían estar a más de 13.000 millones de años luz de distancia, según el modelo estándar del Universo. Sin embargo, se necesitará una nueva y potente generación de telescopios, como el telescopio espacial James Webb, para confirmar las presuntas distancias de estos objetos.
Cuando se traducen 13.000 millones de años luz a kilómetros, hay un número asombroso de ceros: sale aproximadamente 123.000.000.000.000.000 km.
A medida que avanza el tiempo, también lo hace nuestra capacidad de ver más y más lejos, lo que nos permite conocer los inicios de la existencia del Universo
¿Cómo calculamos distancias de esta magnitud?
A estas distancias, se utilizan los corrimientos al rojo de los objetos, con una extensión de la Ley de Hubble al Universo lejano. Aquí hay que conocer la historia de la rapidez con la que se expandía el universo en cada momento. Esto se puede calcular a partir de la cantidad de materia normal y oscura y de energía oscura. Pruebe la calculadora de cosmología en Javascript del profesor Wright en:
http://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html
Para más información sobre la Ley de Hubble, lea la sección sobre la búsqueda de distancias a los supercúmulos más cercanos.
¿Por qué son importantes estas distancias para los astrónomos?
Los científicos han estimado la edad del Universo en 13.730 millones de años (con una incertidumbre de unos 120 millones de años). Cuando observamos un objeto que está a 13.000 millones de años luz, esencialmente lo estamos observando como era hace 13.000 millones de años, cuando el Universo era joven. Poder ver y, por tanto, comprender el Universo primitivo es importante para entender cómo se formó. Si vemos lo suficientemente lejos, tal vez podamos vislumbrar las primeras galaxias cuando se estaban formando. Tal vez algún día podamos ver los primeros inicios de la formación. ¿Podríamos ver incluso más atrás? Sólo el tiempo (y la tecnología) lo dirán
Tiempo de viaje
A una velocidad de 17,3 km/seg (la velocidad a la que la Voyager se aleja del Sol), tardaría unos 225.000.000.000 de años en alcanzar esta distancia. A la velocidad de la luz, tardaría 13.000 millones de años
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