Hubble eXtreme Deep Field (XDF) on kuva pienestä avaruuden osasta Hubble Ultra Deep Fieldin keskellä. Se on Fornaxin tähdistön suunnassa. Kuvassa näkyy syvin optinen näkymä avaruuteen.
XDF-kuva julkaistiin 25. syyskuuta 2012. Kuvaan yhdistettiin yli kymmenen vuoden aikana otettuja Hubble-kuvia, ja kokonaivalotusaika oli noin kaksi miljoonaa sekuntia eli noin 23 vuorokautta. Kuvan muodostamisessa hyödynnettiin eri instrumenttien havaintoja, erityisesti Hubblen Advanced Camera for Surveys (ACS) -kameran värivalokuvia ja myöhempiä lähin-infrapunahavaintoja, jotka paransivat kykyä havaita erittäin kaukaisia ja punasiirtyneitä galakseja. Vähiten kirkkaat kohteet ovat niin himmeitä, että niiden näkeminen vastaa noin magnitudin 31 kirkkaustasoa — eli paljon himmeämpiä kuin mitä ihmissilmä voi havaita.
XDF:ssä näkyy galakseja, joiden valo on lähtenyt yli 13,2 miljardia vuotta sitten. Tämä tarkoittaa, että havaitut kohteet näkyvät sellaisina kuin ne olivat vain muutaman sadan miljoonan vuoden kuluttua alkuräjähdyksestä (koska maailmankaikkeuden ikä on nykyarvioiden mukaan noin 13,8 miljardia vuotta). Monet XDF:n pienemmistä kohteista ovat nuoria, aktiivisesti tähteä muodostavia galakseja; osa niistä on myöhemmin kasvanut suuriksi galakseiksi, kuten meidän Linnunradan tapaisiksi järjestelmiksi.
XDF lisäsi arviolta 5 500 galaksia siihen näkymään, jonka Hubble tarjosi jo vuosien 2003 ja 2004 HUDF-havaintojen yhteydessä. Kuvan kenttä on erittäin pieni — vain murto-osa taivaanpallon pinta-alasta — mutta sisältää poikkeuksellisen suuren määrän galakseja eri muodoissa ja kehitysvaiheissa. Kuvasta näkyvät mm. aaltoilevat törmäykset, nuoret sinertävät tähdenmuodostusalueet ja punasiirtyneet, ikääntyneemmät galaksit.
Miksi XDF on tärkeä?
- Se tarjoaa yhden syvimmistä havainnoista kaukaiseen maailmankaikkeuteen ja auttaa ymmärtämään galaksien syntyä ja kehitystä varhaisessa universumissa.
- XDF:n avulla tutkijat ovat voineet tutkia tähtien muodostusta, galaksien morfologiaa sekä aineen jakautumista ja metallisuutta hyvin varhaisissa galakseissa.
- Kuvan syvät havainnot ovat toimineet lähtökohtana monille jatkotutkimuksille ja havaintokampanjoille sekä avanneet vertailumahdollisuuden myöhemmille teleskoopeille, kuten infrapunaherkemmille instrumenteille.
Seuraavat vaiheet tiedeyhteisölle ovat olleet lisähavainnot muilla laitteilla (esim. avaruus- ja maanpohjaiset infrapuna- tai radioteleskoopit) sekä nykyisin myös James Webb -avaruusteleskoopin tarkemmat tutkimukset, jotka täydentävät ja syventävät XDF:n paljastamaa kuvaa varhaisesta maailmankaikkeudesta. XDF on siten tärkeä virstanpylväs kosmologian ja galaktisen evoluution tutkimuksessa: se näyttää, miten paljon tietoa voidaan saada hyvin pitkäaikaisilla, huolellisilla valotuksilla pieneltä alueelta taivasta.
