Una supernova rara y deformada que aparece tres veces en una sola imagen podría ayudar a los investigadores a resolver finalmente una inconsistencia de larga data sobre el universo que ha amenazado con desbaratar nuestra comprensión del cosmos, afirma un experto.
La supernova de tipo 1a, denominada SN H0pe, fue descubierto por primera vez acechando en fotografías capturadas por la NASA Telescopio espacial James Webb (JWST) en marzo. En estas imágenes, la estrella en explosión se puede ver como un arco de luz naranja con tres puntos brillantes que rodean parte del cúmulo de galaxias PLCK G165.7+67.0 (G165), que se encuentra a unos 4.500 millones de años luz de la Tierra.
El arco de luz es el resultado de una lente gravitacional, un efecto causado cuando la luz de un objeto distante, como una supernova, pasa a través de él. tiempo espacial que ha sido deformado por el gravedad de un objeto masivo en primer plano, como una gran galaxia, que se coloca directamente entre el objeto distante y el observador. Esto también magnifica el objeto distante, lo que facilita su análisis a los investigadores.
Los tres puntos brillantes en el arco alrededor de G165 hacen que parezca que hay tres fuentes de luz separadas que están siendo manipuladas visualmente o enfocadas por la galaxia en primer plano. Pero en realidad, la supernova, que se encuentra a unos 16 mil millones de años luz de nosotros, se ha duplicado dos veces debido al efecto de lente.
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En un nuevo artículo publicado en BigThink.com el 20 de septiembre, astrofísico y comunicador científico Ethan Siegelque no participó en el estudio, escribió que SN H0pe podría ayudar a resolver una inconsistencia de larga data sobre la expansión del universo: la «tensión de Hubble».
La tensión de Hubble se basa en una discrepancia entre las dos formas principales de estimar la tasa de expansión del universo, conocida como Constante de Hubble. El primer método, que implica medir la expansión utilizando el fondo cósmico de microondas (CMB): radiación sobrante del Big Bang que se detectó por primera vez en 1964, arroja un valor para la constante de Hubble. Pero el segundo método, que consiste en medir hasta qué punto se alejan de nosotros objetos específicos, como galaxias y supernovas, arroja sistemáticamente un valor ligeramente superior.
Este problema ha confundido a los científicos durante décadas porque no hay una razón clara por la que un método debería producir un resultado diferente del otro, escribió Siegel. El enigma ha provocado incluso que algunos investigadores lo declaren una crisis de la cosmología.
SN H0pe podría ayudar a resolver la tensión de Hubble porque es una supernova de tipo 1a, a la que los astrónomos se refieren como una «vela estándar», un punto de referencia increíblemente confiable desde el cual podemos medir la expansión del universo, escribió Siegel.
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Las supernovas de tipo 1a implican que una estrella enana blanca roba materia de una estrella binaria asociada, antes de alcanzar una masa crítica y explotar. Todas estas explosiones brillantes tienen una luminosidad inicial casi igual y se atenúan con el tiempo al mismo ritmo. Al comparar estas velas estándar a diferentes distancias de la Tierra, los científicos pueden calcular exactamente qué tan rápido se alejan de nosotros y luego deducir la tasa de expansión del universo.
SN H0pe es una vela estándar particularmente importante porque es la segunda supernova de tipo 1a más distante jamás detectada, escribió Siegel. La fuerte lente gravitacional y la duplicación en las nuevas imágenes también brindan a los investigadores más información de lo normal con la que trabajar, agregó.
La idea de utilizar supernovas duplicadas para abordar el problema de la tensión del Hubble no es nueva. En mayo, los científicos utilizaron datos de una supernova que reapareció con lentes cuádruples llamada Refsdal para calcular un nuevo valor para la constante de Hubble. Aunque esto todavía difería del valor calculado utilizando el CMB, la diferencia entre los dos se redujo, lo que sugiere que algún día podrían coincidir.
Actualmente no está claro si SN H0pe se puede utilizar para calcular un valor aún más fiable para la constante de Hubble. Pero los investigadores confían en que si el ojo agudo del JWST puede seguir detectando velas estándar más distantes, el problema de la tensión del Hubble finalmente podrá resolverse.
