Webb encuentra segunda supernova ‘lenticular’ en una galaxia muy, muy lejana • Earth.com

En un descubrimiento reciente, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha destacado un segundo evento de supernova dentro de la galaxia distante MRG-M0138.

Este descubrimiento, que surge de las observaciones del cúmulo de galaxias MACS J0138.0-2155, representa un hito importante en la astronomía.

Lente gravitacional de una supernova

A través de un proceso llamado lentes gravitacionales, que fue predicho por primera vez por Albert Einstein, la intensa gravedad de un objeto masivo distorsiona y amplifica la luz de los objetos detrás de él.

En este caso, MACS J0138.0-2155 actúa como una lente cósmica, distorsionando y amplificando la luz de la galaxia MRG-M0138, que se encuentra muy detrás de ella. Este efecto no sólo magnificó la galaxia distante, sino que también produjo cinco imágenes separadas de ella.

La historia de la supernova MRG-M0138 comenzó en 2019 cuando los astrónomos, utilizando imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA de 2016, identificaron un estallido estelar dentro de la galaxia.

En noviembre de 2023, el telescopio espacial James Webb capturó otra supernova en la misma galaxia, un evento poco común que proporciona una ventana única a los eventos cósmicos.

Perspectivas de expertos

justin berilo, NASA Compañero de Einstein Instituto de Ciencias del Telescopio Espacialy Andrew Newman, un astrónomo del observatorio. Instituto Carnegie para la CienciaExplicó este fenómeno:

«Cuando una supernova explota detrás de una lente gravitacional, su luz llega a la Tierra a través de varios caminos diferentes. Podemos comparar estos caminos con varios trenes que salen de la estación al mismo tiempo, todos viajando a la misma velocidad y dirigiéndose al mismo lugar.

“Cada tren toma una ruta diferente y, debido a las diferencias en la duración del viaje y el terreno, los trenes no llegan a su destino al mismo tiempo. Del mismo modo, las imágenes de supernovas mediante lentes gravitacionales aparecen ante los astrónomos durante días, semanas o incluso años.

Constante de Hubble

«Al medir las diferencias en los momentos en que aparecen las imágenes de supernovas, podemos medir la historia de la tasa de expansión del universo, conocida como constante de Hubble, lo que representa un desafío importante en la cosmología actual. El problema es que estas supernovas de imágenes múltiples son extremadamente raros: se han detectado menos, doce de ellos hasta ahora.

«Dentro de este pequeño club, la supernova de 2016 en MRG-M0138, llamada Réquiem, se destacó por varias razones. En primer lugar, estaba a 10 mil millones de años luz de distancia. En segundo lugar, la supernova probablemente era del mismo tipo que se utiliza como estándar vela.” » Para medir distancias cósmicas. En tercer lugar, los modelos predijeron que una de las imágenes de supernova estaba tan retrasada por su trayectoria a través de la intensa gravedad del cúmulo que no aparecería hasta mediados de la década de 2030.

La segunda supernova con lentes gravitacionales

Desafortunadamente, dado que Requiem no fue descubierto hasta mucho después de que desapareció de la vista, no fue posible recopilar suficientes datos para medir la constante de Hubble en ese momento, dijeron Pearl y Newman.

«Ahora hemos encontrado una segunda supernova de lente gravitacional dentro de la misma galaxia Réquiem, a la que llamamos Encore Supernova. Encore fue descubierta por casualidad, y ahora estamos rastreando activamente la supernova en curso a través de un programa de estimación de director en el que el tiempo es crítico».

«Usando estas imágenes de Webb, mediremos y confirmaremos la constante de Hubble basándonos en esta supernova de doble imagen. Se ha confirmado que Encore es una vela estándar o supernova de tipo Ia, lo que convierte a Encore y Requiem, con diferencia, en el par de ‘hermanos más distantes’. La supernova con mayor récord jamás descubierta.

«Las supernovas suelen ser impredecibles, pero en este caso sabemos cuándo y dónde mirar para ver las apariencias finales de la masa y la aparición. Las observaciones infrarrojas alrededor de 2035 captarán sus últimos desarrollos y proporcionarán una medición nueva y precisa de la constante de Hubble».

Más sobre lentes gravitacionales

Como se mencionó anteriormente, las lentes gravitacionales, un fenómeno fascinante en astrofísica, ocurren cuando un objeto masivo, como una galaxia o un grupo de galaxias, desvía la luz proveniente de un objeto más distante, como una estrella, una supernova o una galaxia.

Este efecto de curvatura es el resultado de la teoría de la relatividad general de Einstein, que describe la gravedad no como una fuerza, sino como una curvatura del espacio-tiempo causada por la masa.

Mecánica de lentes gravitacionales.

En esencia, las lentes gravitacionales funcionan como un telescopio natural, magnificando y distorsionando la luz proveniente de objetos celestes distantes.

Los astrónomos utilizan este efecto para estudiar objetos que son demasiado débiles o demasiado distantes para observarlos directamente. Se han convertido en una herramienta crucial para explorar el universo, ayudar a descubrir galaxias distantes, mapear la materia oscura y estudiar la tasa de expansión del universo.

Tipos de lentes gravitacionales

Hay tres tipos de lentes gravitacionales: fuerte, débil y microscópica. Una lente potente crea múltiples imágenes, arcos o incluso estructuras en forma de anillos conocidas como anillos de Einstein alrededor del cuerpo de la lente.

Las lentes débiles, aunque ópticamente menos dramáticas, cambian ligeramente las formas de las galaxias de fondo, proporcionando información clave sobre la distribución de la materia oscura.

La microlente, por otro lado, ocurre cuando una estrella pasa frente a otra, provocando un aumento temporal de su brillo.

Impacto en la astronomía y la física.

Las lentes gravitacionales también son una poderosa prueba de la teoría de Einstein, y respaldan consistentemente sus predicciones sobre cómo la gravedad afecta la luz.

El Telescopio Espacial Hubble y otros observatorios terrestres han capturado imágenes impresionantes de este fenómeno, proporcionando no sólo conocimientos científicos sino también evidencia visual impresionante del complejo funcionamiento de nuestro universo.

En resumen, a medida que avanza la tecnología, las lentes gravitacionales continúan ampliando nuestra comprensión del universo, revelando los secretos de la materia oscura, la formación de galaxias y el tejido mismo del espacio-tiempo.

Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA, STScI, Justin Bierle (STScI) y Andrew Newman (Carnegie Institution for Science).

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