Una rara supernova, llamada H0pe, que aparece deformada tres veces en una sola imagen, podría ayudar a los investigadores a resolver un misterio de larga data del universo. La supernova de tipo 1a fue descubierta por primera vez en fotografías capturadas por el Telescopio Espacial James Webb de la NASA.
En estas imágenes (ref.), la estrella que explota 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 está aproximadamente a 4.5 mil millones de años luz de la Tierra.
Lente Gravitacional
El arco de luz es el resultado de la lente gravitacional. Este efecto ocurre cuando la luz de un objeto distante atraviesa el espacio-tiempo deformado por la gravedad de un objeto masivo en primer plano, ubicado entre el objeto distante y el observador. La lente gravitacional amplifica las imágenes, facilitando el análisis para los investigadores.
Los tres puntos brillantes en el arco alrededor de G165 parecen ser tres fuentes de luz separadas distorsionadas por la galaxia en primer plano. Sin embargo, en realidad, la supernova, que está ubicada a aproximadamente 16 mil millones de años luz de nosotros, ha sido duplicada dos veces por el efecto de la lente. El astrofísico y comunicador científico Ethan Siegel, ha afirmado que H0pe podría ayudar a resolver un misterio: la tensión de Hubble.
La Tensión de Hubble se basa en una discrepancia entre los dos métodos principales para estimar la tasa de expansión del universo, conocida como la constante de Hubble. El primer método implica medir la expansión utilizando la radiación de fondo cósmico de microondas (CMB), un remanente del Big Bang. El segundo método implica medir cómo se alejan de nosotros objetos específicos, como galaxias y supernovas. Este método proporciona consistentemente un valor ligeramente más alto que el primero.
La Discrepancia en los Cálculos
Este problema ha desconcertado a los científicos durante décadas. No hay una razón clara por la cual un método debería producir un resultado diferente del otro. El enigma incluso ha llevado a algunos investigadores a declarar una crisis en la cosmología.
H0pe podría ayudar a abordar el problema porque es una supernova de tipo 1a, a la que los astrónomos llaman una vela estándar. Es un punto de referencia increíblemente confiable desde el cual podemos medir la expansión del universo.
Las supernovas de tipo 1a involucran a una enana blanca que roba material de una estrella compañera binaria antes de alcanzar una masa crítica y explotar. Estas explosiones tienen un brillo inicial casi uniforme y se desvanecen a la misma velocidad con el tiempo. Al comparar estas velas estándar a varias distancias de la Tierra, los científicos pueden determinar con precisión cuán rápido se están alejando de nosotros y, por lo tanto, inferir la tasa de expansión del universo.
H0pe como Vela Estándar
«H0pe es una vela estándar particularmente importante porque es la segunda supernova de tipo 1a más distante jamás detectada», informó Siegel. La fuerte lente gravitacional y la duplicación en las nuevas imágenes también proporcionan a los investigadores más datos de lo habitual.
La idea de usar supernovas duplicadas para abordar el problema de la tensión de Hubble no es nueva. En mayo, los científicos utilizaron datos de una supernova llamada Refsdal para calcular un nuevo valor para la constante de Hubble. Aunque esto aún difería del valor calculado utilizando el CMB, la diferencia entre las dos medidas se redujo, lo que sugiere que eventualmente podrían converger.
Actualmente no está claro si la supernova H0pe puede resolver definitivamente este antiguo misterio del universo. Pero los investigadores tienen la confianza de que si el agudo ojo del JWST puede seguir detectando velas estándar más distantes, el problema de la tensión de Hubble podría resolverse finalmente.
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