Campo profundo
Campo Ultraprofundo do Hubble
Um pedaço minúsculo de céu vazio na Fornalha onde o Hubble acumulou luz por semanas e encontrou cerca de dez mil galáxias.
Crédito NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team ESA/Hubble CC BY 4.0
- Tipo
- Campo profundoSIMBAD: reg
- Constelação
- FornalhaFor
- Observado por
- Hubble Space Telescope, James Webb Space Telescope
- Imagem publicada
- março de 2004
- Original do acervo
- 6.200 × 6.200 px38 megapixels
- Desvio para o vermelho
- não se aplicacada galáxia deste campo está a uma distância diferente, e é isso que o campo mede
Veja Campo Ultraprofundo do Hubble pelo Hubble e pelo James Webb
Os dois fotografaram este objeto, e o resultado não é a mesma imagem em qualidade diferente. O Hubble registra sobretudo a luz que o olho enxerga; o Webb enxerga infravermelho, que atravessa a poeira e mostra o que estava escondido atrás dela. Arraste a divisória e veja a poeira sumir.
Comparar as duas imagens
Crédito NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch (University of California, Santa Cruz), R. Bouwens (Leiden University), and the HUDF09 Team ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, G. Östlin, P. G. Perez-Gonzalez, J. Melinder, the JADES Collaboration, the MIDIS collaboration, M. Zamani (ESA/Webb) ESA/Webb CC BY 4.0
O Campo Ultraprofundo do Hubble não é um objeto. É uma direção no céu, nas coordenadas AR 53,1625 graus e Dec -27,7914 graus, na constelação da Fornalha, escolhida justamente por parecer vazia: sem estrelas brilhantes em primeiro plano, longe do plano da Via Láctea e da poeira que ele carrega, sem nada que atrapalhasse a visão do fundo.
Entre setembro de 2003 e janeiro de 2004, o Hubble apontou para esse ponto e acumulou luz por centenas de órbitas, somando cerca de um milhão de segundos de exposição. O objetivo era simples de enunciar e caro de executar: ver o que existe num pedaço de céu aparentemente sem nada.
O resultado foram cerca de dez mil galáxias num campo de 3,1 por 3,1 minutos de arco. Esse recorte corresponde aproximadamente ao que um quadrado de um milímetro de lado ocuparia na sua visão a um metro de distância. Nesse pedacinho, dez mil galáxias com bilhões de estrelas cada. Duas décadas depois, a região continua sendo uma das mais observadas do céu: o arquivo público registra 5.241 produtos de observação do Hubble e 5.423 do James Webb num raio de 0,02 grau.
Por que ficar semanas apontando para o mesmo lugar
Um detector astronômico funciona por acúmulo. Cada fóton que chega deixa um registro, e quanto mais dura a exposição, mais fótons são somados. Fontes muito fracas, que numa exposição curta se perdem no ruído, emergem conforme o sinal se acumula acima dele.
A relação, porém, não é linear: o ganho em profundidade cresce com a raiz quadrada do tempo, então dobrar a exposição não dobra o alcance. Para ganhar uma magnitude de profundidade é preciso multiplicar o tempo por um fator grande, e é por isso que campos profundos são raros, caros e disputados entre equipes que concorrem pelo mesmo telescópio.
A escolha de um campo vazio também foi deliberada. Uma estrela brilhante no enquadramento saturaria o detector e espalharia luz por toda a imagem, apagando exatamente as fontes fracas que se queria enxergar. E estar acima da atmosfera elimina o brilho de fundo do céu noturno, que no solo impõe um piso de ruído que nenhuma exposição longa consegue vencer.
Olhar longe é olhar para o passado
É exatamente isso, e não em sentido figurado. A luz viaja a uma velocidade finita, então toda observação astronômica mostra o objeto como ele era quando a luz partiu. Para o Sol isso significa oito minutos de atraso. Para galáxias distantes, bilhões de anos.
As galáxias mais distantes do campo aparecem como eram quando o universo tinha uma fração pequena da idade atual. Elas não se parecem com as de hoje: são menores, irregulares, muitas vezes em pares ou grupos em processo de fusão, sem os discos espirais organizados que vieram depois. A imagem vira um corte estratigráfico, com várias épocas cósmicas empilhadas no mesmo enquadramento.
Essa mistura de épocas é o que dá valor científico à foto. Contar quantas galáxias de cada tipo existem em cada faixa de distância é o mesmo que medir como a população de galáxias mudou ao longo da história do universo. Uma imagem só de galáxias próximas mostraria o resultado final sem mostrar o processo.
Como se descobre a distância de cada galáxia
A expansão do universo estica o comprimento de onda da luz que viaja por ele. Quanto mais tempo em trânsito, maior o esticamento, e esse deslocamento pode ser medido. É o que se chama de desvio para o vermelho, e funciona como indicador de distância e de época.
Existem dois caminhos. Um usa fotometria: compara o brilho da galáxia em vários filtros e estima o deslocamento pela forma geral do espectro. É rápido, aplicável a milhares de objetos de uma vez, mas com margens de erro consideráveis. O outro usa espectroscopia, que identifica linhas de elementos químicos em posições deslocadas, com precisão bem maior e custo de tempo de telescópio muito alto.
Há ainda um atalho que vale para as galáxias mais remotas. O hidrogênio espalhado entre as galáxias absorve toda a luz abaixo de certo comprimento de onda, e o resultado é que uma galáxia muito distante simplesmente desaparece nos filtros mais azuis e reaparece nos mais vermelhos. Encontrar o filtro em que ela some é uma forma barata de estimar a distância, e foi assim que boa parte das candidatas mais remotas do campo foi selecionada.
Do ultravioleta ao infravermelho médio
O mesmo pedaço de céu foi refotografado muitas vezes, e o conjunto cobre uma faixa espantosa do espectro. A versão de 2014 acrescentou filtros ultravioleta em 150, 225, 275 e 336 nanômetros. As versões feitas com o James Webb, divulgadas em 2025 e 2026, chegam a 21.000 nanômetros. Entre os dois extremos há um fator de cerca de 140 em comprimento de onda.
Cada extremo responde a uma pergunta diferente. O ultravioleta é emitido por estrelas jovens, quentes e de vida curta, então mede formação estelar em andamento nas galáxias mais próximas do campo. O infravermelho médio pega poeira aquecida e a luz de populações estelares velhas, além de recolher a luz das galáxias tão distantes que tudo o que emitiram chegou esticado para lá do alcance do Hubble.
Combinar tudo isso no mesmo enquadramento só é possível porque a direção é a mesma há vinte anos. A imagem de 2026 junta dados do Hubble e do Webb num campo de 1,6 por 1,6 minuto de arco, somando filtros de 435 a 21.000 nanômetros. Nenhum telescópio sozinho cobre esse intervalo, e nenhum resultado desse tipo apareceria num campo observado uma vez só.
Por que o catálogo atribui um redshift ao campo
O registro deste campo traz o valor z igual a 4,25. Esse número não descreve o campo, porque um pedaço de céu não tem um desvio para o vermelho único: ali existem milhares de galáxias, cada uma com o seu, indo de valores baixos até os maiores já medidos. O que existe é um valor herdado de alguma fonte associada à entrada do catálogo.
O mesmo vale para distância. Bases de dados astronômicas foram desenhadas em torno da ideia de um objeto por linha, com uma posição, uma distância e uma velocidade. Uma região do céu não cabe nesse formato, e o resultado é um campo preenchido com um número que parece medida e não é. Confundir os dois já produziu tabelas inteiras de valores que nunca existiram.
A informação correta sobre este campo é a coordenada da direção observada, o tamanho do campo em minutos de arco e a profundidade alcançada. Distância e desvio para o vermelho pertencem a cada galáxia individualmente, e é assim que os catálogos científicos do campo os registram, um por objeto.
Os números deste objeto
| Identificação principal | NAME Hubble Ultra Deep FieldSIMBAD |
|---|---|
| Constelação | Fornalha (For) |
| Coordenadas J2000 | AR 53,1625 graus, Dec -27,7914 grausSIMBAD |
| Tipo | região do céu, campo profundoSIMBAD registra como região |
| Campo observado | 3,1 por 3,1 minutos de arcometadado da imagem de 2004 |
| Observação original | setembro de 2003 a janeiro de 2004 |
| Galáxias identificadas | cerca de 10 mil |
| Desvio para o vermelho no catálogo | z = 4,25valor herdado, não descreve o campo inteiro |
| Imagens no acervo | 12 |
| Produtos de observação no MAST | 5.241 do Hubble, 5.423 do James Webb e 20 do GALEXraio de 0,02 grau em torno da posição |
O que reparar nesta imagem
- As galáxias espirais bem definidasAs maiores e mais estruturadas estão relativamente próximas. Estrutura organizada é sinal de galáxia já madura, e leva bilhões de anos para se formar.
- As manchas avermelhadas e minúsculasSão as mais distantes. A cor vermelha vem do esticamento da luz pela expansão do universo, não da temperatura das estrelas que a emitiram.
- Os poucos pontos com pontas de difraçãoSão estrelas da nossa própria galáxia, em primeiro plano. Praticamente tudo o mais no quadro é uma galáxia inteira.
- Os pares e trios grudadosMuitas galáxias antigas aparecem deformadas ou coladas umas nas outras. Fusões eram muito mais frequentes quando o universo era menor e mais denso.
Por que esta imagem tem essas cores
Estas cores não são as que seus olhos veriam. Parte da luz registrada está fora da faixa visível, então cada filtro recebeu uma cor para que a informação pudesse aparecer numa tela.
ultravioletainfravermelho e ondas de rádio
- Azulluz visível · ACS · B435 nmolho enxerga
- Verdeluz visível · ACS · V606 nmolho enxerga
- Vermelhoinfravermelho · ACS · I775 nminvisível ao olho
Estes dados vêm do metadado publicado pelo próprio ESA/Hubble junto com a imagem, filtro por filtro. Nada aqui é estimativa nossa.
Que tamanho é isso, de verdade
Cerca de 10 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 3,1 minutos de arco de largura no céu, e a Lua cheia mede cerca de 31 minutos de arco.
Dá para ver isso daqui?
Agora este objeto está acima do horizonte de São Paulo, SP, bem alto, a 53° de altura, na direção L.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 86 graus acima do horizonte.
Este objeto não é visível a olho nu. A imagem existe porque um telescópio acumulou luz por muito tempo, com instrumentos que enxergam faixas que o olho humano não alcança.
Quanto já se olhou para aqui
- 5.241registros do Hubble
- 5.423registros do James Webb
- 20registros do GALEX
Contagem de observações arquivadas no Mikulski Archive for Space Telescopes, o repositório público operado pelo Space Telescope Science Institute, para uma busca num raio de 1,2 minutos de arco em torno da coordenada deste objeto. Um registro é um produto de observação, e não uma noite de telescópio nem uma fotografia: uma única campanha científica costuma render dezenas deles. O número serve para comparar a atenção que cada objeto recebeu, não para contar fotos.
O que ainda não se sabe
As candidatas em desvio para o vermelho mais alto, identificadas só por fotometria, seguem dependendo de confirmação espectroscópica, e parte delas não se confirma. Continua em investigação como galáxias já massivas conseguiram se montar tão cedo na história do universo, questão que ficou mais aguda depois das observações do James Webb sobre este mesmo campo. Também não há acordo sobre quanto da luz responsável por reionizar o universo veio de galáxias fracas como as vistas aqui e quanto veio de fontes mais raras e energéticas.
Divulgação que só conta o que já está resolvido dá a impressão errada de que a astronomia acabou. Ela não acabou, e este bloco existe para separar o que está estabelecido do que continua em disputa entre pesquisadores.
Uma coisa que quase ninguém sabe
A direção foi escolhida por parecer vazia. O que a imagem provou é que não existe direção vazia: apontar qualquer pedaço de céu limpo por tempo suficiente resulta em milhares de galáxias. O mesmo experimento repetido em outra parte do céu daria um número parecido, e é essa repetibilidade que transforma uma foto bonita em medida do conteúdo do universo.
Outras imagens deste objeto
Crédito NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, R. Ellis (Caltech), and the HUDF 2012 Team ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA and The Hubble Heritage Team STScI/AURA ) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, STScI, I. Goovaerts, M. Rafelski, A. Koekemoer (STScI). Image Processing: A. Pagan (STScI) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, B. Mobasher ( Space Telescope Science Institute and the European Space Agency) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch (University of California, Santa Cruz), R. Bouwens (Leiden University), and the HUDF09 Team ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, G. Illingworth (UCO/Lick Observatory and the University of California, Santa Cruz), R. Bouwens (UCO/Lick Observatory and Leiden University) and the HUDF09 Team ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, G. Östlin, P. G. Perez-Gonzalez, J. Melinder, the JADES Collaboration, the MIDIS collaboration, M. Zamani (ESA/Webb) ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch (University of California, Santa Cruz), R. Bouwens (Leiden University), and the HUDF09 Team ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito ESA/Webb, NASA, ESA, CSA, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian), S. Tacchella (University of Cambridge, M. Rieke (Univ. of Arizona), D. Eisenstein (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian), A. Pagan (STScI) ESA/Webb CC BY 4.0
Vídeo de Campo Ultraprofundo do Hubble
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Créditos das imagens desta página
Todas as imagens deste acervo são publicadas sob licença Creative Commons Attribution 4.0 pelos observatórios que as produziram, e o crédito exigido por cada uma vem abaixo, na íntegra.
- Campo Profundo Chandra Sul
Crédito NASA, ESA, G. Illingworth and D. Magee (University of California, Santa Cruz), K. Whitaker (University of Connecticut), R. Bouwens (Leiden University), P. Oesch (University of Geneva), and the Hubble Legacy Field team. ESA/Hubble CC BY 4.0
- Campo GOODS Sul
Crédito NASA, ESA/Hubble CC BY 4.0
- Galáxia NGC 1365
Crédito Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURAImage processing: Travis Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), Jen Miller (Gemini Observatory/NSF NOIRLab), Mahdi Zamani & Davide de Martin (NSF NOIRLab) NOIRLab CC BY 4.0
- Galáxia NGC 1097
- Galáxia NGC 1316
- Campo COSMOS
Crédito NASA, ESA, CSA, STScI, R. Naidu (MIT), Image Processing: J. DePasquale (STScI) ESA/Webb CC BY 4.0
- Protoaglomerado Teia de Aranha
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, H. Dannerbauer ESA/Webb CC BY 4.0
Perguntas frequentes
- O que é o Campo Ultraprofundo do Hubble?
- O Campo Ultraprofundo do Hubble é uma imagem obtida apontando o telescópio espacial para um pedaço minúsculo e aparentemente vazio de céu na constelação da Fornalha, com exposição acumulada de cerca de um milhão de segundos entre 2003 e 2004. O resultado revelou aproximadamente dez mil galáxias num campo de 3,1 por 3,1 minutos de arco. Não é um objeto astronômico, e sim uma direção observada com profundidade extrema.
- Por que a distância registrada no catálogo parece errada?
- Porque o Campo Ultraprofundo não é um objeto único e por isso não tem distância própria, nem desvio para o vermelho próprio. O registro traz z igual a 4,25, mas ali existem milhares de galáxias, cada uma com o seu valor, de milhões a bilhões de anos-luz. Qualquer número único nesse campo é artefato de catálogo, herdado de bases que esperam um valor por entrada. A informação correta é a coordenada da direção observada.
- Quantas galáxias aparecem na imagem?
- Aproximadamente dez mil na versão original de 2004. Versões posteriores, feitas com câmeras mais sensíveis e em outras faixas do espectro, acrescentaram objetos ainda mais fracos ao mesmo pedaço de céu. O número exato depende do critério adotado para considerar uma detecção válida, algo que varia entre estudos, mas a ordem de grandeza de milhares de galáxias num campo minúsculo é sólida e foi confirmada por outros campos profundos.
- As galáxias mais vermelhas da imagem são as mais quentes?
- Não, é o contrário do que a intuição sugere. A cor avermelhada dessas galáxias do Campo Ultraprofundo vem do desvio para o vermelho: a expansão do universo estica o comprimento de onda da luz enquanto ela viaja, e quanto mais longa a viagem, maior o esticamento. Muitas delas emitiram principalmente luz ultravioleta, de estrelas jovens e quentes, que chegou até nós já deslocada para o infravermelho.
- O Hubble viu o começo do universo nessa imagem?
- O Campo Ultraprofundo do Hubble viu bem para trás, mas não até o início. As galáxias mais distantes do campo aparecem como eram algumas centenas de milhões de anos após o começo da expansão, e nenhuma imagem óptica ou infravermelha consegue ir além da época em que o universo se tornou transparente à luz. O que existe antes disso só é acessível por outros meios, como a radiação de fundo em micro-ondas.
- Qual a diferença entre o Campo Ultraprofundo e o Campo Extremamente Profundo?
- São a mesma direção do céu tratada de formas diferentes. O Campo Ultraprofundo, de 2004, cobre 3,1 por 3,1 minutos de arco. O Campo Extremamente Profundo, divulgado em 2012, somou dados acumulados por cerca de uma década sobre uma área menor, de 2,4 por 2,1 minutos de arco, e por isso alcança fontes mais fracas. Trocou-se largura por profundidade, o que é a decisão típica de um levantamento profundo.
- O James Webb refez o Campo Ultraprofundo do Hubble?
- O Webb observou a mesma direção várias vezes, mas com outro objetivo. Em 2025 foi divulgada uma imagem com as câmeras NIRCam e MIRI cobrindo 2,1 por 1,8 minuto de arco, e em 2026 outra que combina dados de Hubble e Webb num campo de 1,6 por 1,6 minuto de arco. O ganho não é substituir a imagem clássica, e sim acrescentar o infravermelho, faixa em que aparecem galáxias que o Hubble não conseguia registrar.
Fontes oficiais
- ESA/Hubble: Condições de uso das imagens do Hubble: licença Creative Commons Attribution 4.0, que permite uso comercial desde que o crédito completo apareça visível e com link ativo.
- ESA/Webb: Mesmas condições para as imagens do James Webb, com o crédito exigido informado imagem por imagem no metadado.
- ESO, Observatório Europeu do Sul: Condições de uso das imagens dos telescópios do ESO no Chile, também sob Creative Commons Attribution 4.0.
- SIMBAD, Centro de Dados Astronômicos de Estrasburgo: Identificação canônica de cada objeto, tipo, coordenadas equatoriais e tamanho aparente. Base operada pelo Observatório Astronômico de Estrasburgo, França.
- Fronteiras das constelações da IAU (Roman 1987): Tabela oficial de fronteiras que define em que constelação cai cada coordenada, usada aqui após precessão para o equinócio B1875,0.
- Astronomy Visualization Metadata (AVM): Padrão que define os campos de comprimento de onda, cor atribuída, escala e coordenada que este acervo lê de cada imagem.
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Como citar esta página
ValorFinal. Campo Ultraprofundo do Hubble. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/campo-ultraprofundo-do-hubble. Consultado em: 23/08/2026.