Hubble Deep Field (HDF) – bilden som visar universums tidigaste galaxer
Hubble Deep Field (HDF) – spektakulär 1995-bild från Hubble som visar universums tidigaste galaxer över 10 miljarder år tillbaka, avgörande för förståelsen av kosmisk evolution.
Hubble Deep Field (HDF) är en mycket djup bild av en liten, slumpmässigt vald del av natthimlen. Bilden togs i riktning mot stjärnbilden Ursa Major av rymdteleskopet Hubble i december 1995. Den valdes för att innehålla få ljusstarka stjärnor i vår egen galax så att svaga, avlägsna objekt skulle framträda tydligt.
HDF är viktig eftersom den visar några av de tidigaste — och därför mest avlägsna — galaxerna som någonsin setts. Totalt registrerades över 3 000 galaxer i bilden, från ljusstarka närliggande system till mycket svaga objekt som ligger så långt bort att deras ljus har rest i mer än 10 miljarder år (ungefär 10 000 000 000 år) innan det nådde oss. På grund av den tid det tar för ljuset från dessa galaxer att nå jorden ser forskarna dem som de var tidigt i universums historia — vilket gör bilden till ett fönster bakåt i tiden för att studera hur universum och galaxerna i det utvecklades.
Det område på himlen där HDF togs är mycket litet — mindre än en tiondel av fullmånens bredd — men innehåller ändå över 3 000 galaxer. Tillsammans med den så kallade kosmologiska principen, som säger att universum på stora skalor är ungefär likadant i alla riktningar, gjorde detta HDF till ett värdefullt och representativt prov av universums galaxpopulation vid olika tidpunkter.
Observation och teknik
HDF fotograferades med Hubbles kamera (den dåvarande huvudkameran WFPC2) under en längre observationskampanj i december 1995. Observationerna bestod av många långa exponeringar i flera olika filter för att täcka både synligt ljus och närliggande våglängder. Genom att kombinera dessa exponeringar skapade astronomerna en mycket mörk bakgrund och kunde därmed påträffa extremt svaga galaxer som annars skulle vara dolda i brus.
Vetenskapliga resultat och upptäckter
HDF har haft stor påverkan på studiet av galaxbildning och kosmologi. Några av de viktigaste resultaten är:
- Galaxantal och utveckling: Upptäckten av tusentals svaga galaxer gav ny information om hur tätt galaxer var fördelade i det tidiga universum och hur antalet och tydliga egenskaper förändras med tiden.
- Stjärnbildningshistoria: Data från HDF bidrog till att kartlägga hur den genomsnittliga stjärnbildningshastigheten i universum har varierat — med högre stjärnbildning i det tidiga universum än idag.
- Morfologi och sammanslagningar: Bilden visade många små, oregelbundna och ofta interagerande system, vilket pekar mot att galaxsammanfogningar spelade en viktig roll i galaxernas uppväxt.
- Färger och fotometriska rödförskjutningar: Genom att mäta färger i olika filter kunde forskare uppskatta galaxernas rödförskjutningar (photometric redshifts) och därigenom avstånden till stora mängder objekt utan att behöva spektroskopiska mätningar för alla.
- Följdobservationsprogram: HDF blev startpunkten för omfattande uppföljningar med markbaserade teleskop och senare med andra rymdteleskop, vilket gav spektrala data, mer exakta avstånd och fysikaliska egenskaper för många objekt.
Efterföljare och vidare djupa bilder
På grund av HDF:s framgång gjordes flera efterföljande djupa fält och undersökningar, både med Hubble och andra instrument. Exempel är en sydlig motsvarighet (HDF‑South), djupare bilder som Hubble Ultra Deep Field (HUDF) och stora fältundersökningar som GOODS och CANDELS. Dessa efterföljare byggde på HDF:s metodik — långa exponeringsserier i flera filter — och pressade gränserna för hur långt tillbaka i tiden vi kan se.
Dataåtkomst och betydelse
En viktig del av HDF-projektet var att göra rådata och färdiga bilder fritt tillgängliga för forskare och allmänhet. Det gjorde att en mängd grupper världen över kunde arbeta med samma dataset och bygga ett brett vetenskapligt program kring resultaten. För många blev HDF en avgörande källa för studier av galaxbildning, kosmisk stjärnbildning och universums struktur på stora skalor.
Av dessa skäl kallas HDF ofta för en av de viktigaste bilderna som någonsin tagits inom astronomin — en bild som förändrade hur forskare tänker om universums tidiga epoker och som banade väg för senare djupa fältstudier.
Se även: uppföljande djupa fält som Hubble Ultra Deep Field, HDF‑South och stora projekt som GOODS och CANDELS som fortsatt utforska universums första galaxer.
En högupplöst version av Hubble Deep Field
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är Hubble Deep Field?
S: Hubble Deep Field är en bild av en liten del av natthimlen som togs av rymdteleskopet Hubble 1995.
F: Varför är Hubble Deep Field viktigt?
S: Hubble Deep Field är viktigt eftersom det visar några av de tidigaste galaxer som någonsin setts, över 3000 totalt. Det ger forskarna möjlighet att se hur universum såg ut för över 10 miljarder år sedan och hur det har förändrats.
F: I vilken riktning togs bilderna från Hubble Deep Field?
S: Hubble Deep Field togs i riktning mot stjärnbilden Ursa Major.
F: Vilket område på himlen var det som Hubble Deep Field togs i?
S: Den del av himlen där Hubble Deep Field togs utgör mindre än 1/10 av bredden på en fullmåne.
F: Hur många galaxer finns det i Hubble Deep Field?
S: Det finns över 3 000 galaxer i Hubble Deep Field.
F: Varför ser många galaxer i Hubble Deep Field likadana ut som de gjorde för över 10 miljarder år sedan?
S: Många galaxer i Hubbles djupa fält ser likadana ut som de gjorde för över 10 miljarder år sedan på grund av den tid det tar för ljuset från dessa galaxer att nå jorden.
F: Vad är den kosmologiska principen i förhållande till Hubble Deep Field?
S: Den kosmologiska principen, som innebär att universum på stora skalor är ungefär likadant oavsett i vilken riktning man tittar, är viktig i förhållande till Hubble Deep Field. Den blir ett mycket viktigt verktyg för astronomer som studerar hur universum har förändrats.
Sök