domenica 1 marzo 2015

180. Hubble Ultra Deep Field



Nell’immagine è riportata una zona del cielo situata nella costellazione della Fornace.
 
Il campo ultra profondo di Hubble (abbreviato in HUDF, Hubble Ultra Deep Field) è l'immagine di una piccola regione del cielo composta nel 2004 grazie ai dati raccolti dal telescopio spaziale Hubble, risulta la più profonda dell'Universo mai raccolta nello spettro della luce visibile, e ci permette di vedere 13 miliardi di anni nel passato. Si stima che l'HUDF contenga 10.000 galassie ed è stata scelta perché ha una bassa densità di stelle luminose nelle vicinanze.
 

Si estende per circa un decimo del diametro della Luna (che ha un diametro angolare di circa mezzo grado, mentre l’immagine HUDF ha un lato di 3 minuti di arco circa).

 


HUDF è stato scelto distante dal piano galattico (Via Lattea) dove si trovano la maggior parte delle stelle e con Ascensione Retta sensibilmente differente da quella della costellazione del Sagittario dove si trova il Centro Galattico.


 

Grazie alle nuove osservazioni, l’immagine XDF (eXtreme Deep Field) nel suo piccolo campo visivo contiene galassie con luminosità fino a 10 miliardi di volte inferiori alla luminosità che l'occhio umano può rilevare. Gli oggetti più deboli rilevati sono di magnitudine 31.
 

 

Più di 2000 immagini dello stesso campo sono state scattate con le due telecamere principali di Hubble: la Advanced Camera for Surveys e la Wide Field Camera 3, che estendono la visione di Hubble nel vicino infrarosso. Queste sono state poi combinate per formare l’immagine XDF.

 

L’età dell'Universo è di 13,7 miliardi di anni e XDF rivela come erano le galassie sino a 13,2 miliardi di anni fa. La maggior parte di queste erano ancora giovani, piccole e in crescita, spesso mentre si scontrano e fondono insieme.

Hubble ha dato agli astronomi la prima visione delle forme reali di galassie giovani. Questo ha fornito la prova diretta che l'Universo è veramente cambiato con l'invecchiamento.


Il Telescopio Spaziale James Webb (James Webb Space Telescope JWST) è stato sviluppato per diventare il successore di Hubble. Verrà costruito e gestito, in cooperazione dalla NASA, dall'Agenzia Spaziale Europea e dall'Agenzia Spaziale Canadese. Il lancio è previsto nel 2018. Il telescopio Webb troverà galassie ancora più deboli che esistevano quando l'universo aveva solo qualche centinaio di milioni di anni. A causa dell'espansione dell'Universo, la luce del lontano passato ha subito uno shift verso le lunghezze d'onda infrarosse.


 
 
 
Ci sono circa 41.250 gradi quadrati nel cielo e 3.600 minuti d’arco quadrati per ogni grado quadrato.
 
Il campo di XDF (eXtreme Deep Field) misura 2,3 min x 2,0 min:
 
2,3 min x ( 1 grado / 60 min) = 0,038 gradi   (base)
2,0 min x ( 1 grado / 60 min) = 0,033 gradi   (altezza)
 
0,038 gradi x 0,033 gradi = 0,00125 gradi quadrati
 
mentre l’intera volta celeste è precisamente:
 
4 π (180/π)2 = 4 π (57,3)2 = 41.253 gradi quadrati.
 
Quindi per ricoprire tutto il cielo servono:
 
41.253 / 0,00125 = 33.000.000 rettangoli
 
Nel campo di XDF si contano 5.500 galassie.
Quante galassie possiamo quindi stimare per l’intera volta celeste?
 
N = 5.500 galassie/rettangolo x 33.000.000 rettangoli = 182 miliardi di galassie!
 
Gli astronomi hanno trovato che:
10% circa delle galassie sono viste come erano sino a 5 miliardi di anni fa,
30% come erano tra 5 e 9 miliardi di anni fa e
60% come erano più di 9 miliardi di anni fa.
Visto che il Big Bang è avvenuto 13,7 miliardi di anni fa, 11 miliardi (60%) delle galassie che possiamo vedere hanno meno di 4,7 miliardi di anni.
 

 

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