Nhìn sâu vào vũ trụ hơn bao giờ hết, Trường sâu eXtreme được lắp ráp bằng 10 năm quan sát Kính viễn vọng Không gian Hubble.
Xem lớn hơn. | Trường sâu Hubble eXtreme (XDF). Với tổng thời gian phơi sáng hơn hai triệu giây, đây là hình ảnh sâu nhất của Vũ trụ từng được tạo ra, kết hợp dữ liệu từ các hình ảnh trước đó bao gồm Hubble Ultra Deep Field (chụp năm 2002 và 2003) và Hồng ngoại Hubble Ultra Deep Field (2009) . Tín dụng hình ảnh: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee và P. Oesch (Đại học California, Santa Cruz), R. Bouwens (Đại học Leiden) và Nhóm HUDF09.
Giống như các nhiếp ảnh gia lắp ráp một danh mục những bức ảnh đẹp nhất của họ, các nhà thiên văn học đã tập hợp một bức chân dung mới, được cải tiến về cái nhìn sâu sắc nhất của chúng ta về vũ trụ. Được gọi là Trường sâu eXtreme, hay XDF, bức ảnh được ghép lại bằng cách kết hợp 10 năm quan sát Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA / ESA chụp từ một mảng trời trong Trường siêu sâu Hubble ban đầu. XDF là một phần nhỏ của đường kính góc của mặt trăng tròn.
Hubble Ultra Deep Field là hình ảnh của một vùng không gian nhỏ trong chòm sao Fornax (Lò nung), được tạo bằng dữ liệu Kính viễn vọng Không gian Hubble từ năm 2003 và 2004. Bằng cách thu thập ánh sáng mờ trong hơn một triệu giây quan sát, hình ảnh thu được đã tiết lộ hàng ngàn thiên hà, cả gần đó và rất xa, khiến nó trở thành hình ảnh sâu nhất của vũ trụ từng được chụp vào thời điểm đó.
Hình ảnh XDF đầy màu sắc mới thậm chí còn nhạy hơn hình ảnh Hubble Ultra Deep Field ban đầu, nhờ các quan sát bổ sung và chứa khoảng 5500 thiên hà, ngay cả trong trường nhìn nhỏ hơn của nó. Các thiên hà mờ nhạt nhất có độ sáng gấp mười phần tỷ mà mắt người không nhìn thấy có thể nhìn thấy.
Các thiên hà xoắn ốc tráng lệ có hình dạng tương tự Dải Ngân hà và thiên hà Andromeda lân cận xuất hiện trong hình ảnh này, cũng như các thiên hà lớn màu đỏ mờ, trong đó sự hình thành của các ngôi sao mới đã chấm dứt. Những thiên hà đỏ này là tàn dư của những vụ va chạm kịch tính giữa các thiên hà và đang trong những năm suy tàn khi các ngôi sao trong chúng già đi.
Rực rỡ trên cánh đồng là những thiên hà nhỏ bé, mờ nhạt và xa hơn, giống như những cây con mà ngày nay các thiên hà tráng lệ ngày càng phát triển. Lịch sử của các thiên hà - từ ngay sau khi các thiên hà đầu tiên được sinh ra cho các thiên hà vĩ đại ngày nay, như Dải Ngân hà - được trình bày trong một hình ảnh đáng chú ý này.
Hubble chỉ vào một mảng nhỏ của bầu trời phía nam trong các chuyến thăm lặp lại được thực hiện trong thập kỷ qua với tổng thời gian phơi sáng là hai triệu giây. Hơn 2000 hình ảnh của cùng một trường được chụp bằng hai camera chính của Hubble: Máy ảnh nâng cao cho khảo sát và Máy ảnh trường rộng 3, giúp mở rộng tầm nhìn của Hubble vào ánh sáng cận hồng ngoại. Chúng sau đó được kết hợp để tạo thành XDF. Garth Illingworth thuộc Đại học California tại Santa Cruz, nhà điều tra chính của chương trình Hubble Ultra Deep Field 2009 (HUDF09), cho biết:
XDF là hình ảnh sâu nhất của bầu trời từng có và cho thấy các thiên hà mờ nhạt và xa nhất từng thấy. XDF cho phép chúng tôi khám phá ngược thời gian hơn bao giờ hết.
Vũ trụ có 13,7 tỷ năm tuổi và XDF cho thấy các thiên hà kéo dài 13,2 tỷ năm theo thời gian. Hầu hết các thiên hà trong XDF được nhìn thấy khi chúng còn nhỏ, nhỏ và đang phát triển, thường rất dữ dội khi chúng va chạm và hợp nhất với nhau. Vũ trụ sơ khai là thời kỳ sinh ra đầy kịch tính cho các thiên hà chứa những ngôi sao xanh rực rỡ sáng hơn nhiều so với mặt trời của chúng ta. Ánh sáng từ những sự kiện trong quá khứ đang đến Trái đất bây giờ, và vì vậy XDF là một đường hầm thời gian vào quá khứ xa xôi khi vũ trụ chỉ là một phần nhỏ của thời đại hiện tại. Thiên hà trẻ nhất được tìm thấy trong XDF tồn tại chỉ 450 triệu năm sau khi vũ trụ Lợn sinh ra trong Vụ nổ lớn.
Trước khi Hubble được phóng vào năm 1990, các nhà thiên văn học đã có thể nhìn thấy các thiên hà cách xa khoảng bảy tỷ năm ánh sáng, một nửa trở lại Vụ nổ lớn. Các quan sát với kính viễn vọng trên mặt đất không thể xác định được các thiên hà hình thành và phát triển như thế nào trong vũ trụ sơ khai.
Hubble đã cho các nhà thiên văn học cái nhìn đầu tiên về các dạng thiên hà thực sự khi chúng còn trẻ. Điều này cung cấp bằng chứng trực quan hấp dẫn, trực quan rằng vũ trụ đang thực sự thay đổi khi có tuổi. Giống như xem từng khung hình của một bức tranh chuyển động, các cuộc khảo sát sâu của Hubble cho thấy sự xuất hiện của cấu trúc trong vũ trụ sơ sinh và các giai đoạn năng động tiếp theo của quá trình tiến hóa thiên hà.
Kính thiên văn vũ trụ James / ESA / CSA James Webb (Kính viễn vọng Webb) đã được lên kế hoạch sẽ nhắm vào XDF và sẽ nghiên cứu nó với tầm nhìn hồng ngoại. Kính viễn vọng Webb sẽ tìm thấy cả những thiên hà mờ hơn tồn tại khi uiverse chỉ vài trăm triệu năm tuổi. Do sự giãn nở của vũ trụ, ánh sáng từ quá khứ xa xôi bị kéo dài thành các bước sóng hồng ngoại dài hơn. Tầm nhìn hồng ngoại của kính viễn vọng Webb rất phù hợp để đẩy XDF sâu hơn nữa, vào thời điểm các ngôi sao và thiên hà đầu tiên hình thành và lấp đầy ánh sáng thời kỳ đầu tối của vũ trụ.
Qua Kính viễn vọng Không gian Hubble