iPTF16geu, supernova tipo Ia.

Vista detallada de una supernova con lente gravitacional.
iPTF16geu 

La imagen superior de la entrada compuesta muestra la visión de una supernova de tipo Ia con lente gravitacional bautizada como iPTF16geu tal y como se ve con diferentes telescopios. La imagen de fondo muestra una vista de campo ancho del cielo nocturno según lo visto con el observatorio de Palomar situado en la montaña de Palomar, California. La imagen de la izquierda muestra las observaciones realizadas con el Sloan Digital Sky Survey (SDSS). La imagen central fue tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA y muestra la galaxia lente SDSS J210415.89-062024.7. La imagen más a la derecha también fue tomada con Hubble y representa las cuatro imágenes de la explosión de la supernova rodeando la galaxia lente.

Crédito:
ESA / Hubble, NASA, Sloan Digital Sky Survey, Observatorio Palomar / Instituto de Tecnología de California

El Hubble observa las primeras imágenes múltiples del indicador de distancia explosiva, la supernova con lente le dará una idea de la expansión del Universo.

Un equipo de astrónomos liderado por Suecia utilizó el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA para analizar por primera vez las múltiples imágenes de una supernova tipo Ia gravitacional. Las cuatro imágenes de la estrella explosiva se utilizarán para medir la expansión del Universo. Esto puede hacerse sin ninguna suposición teórica sobre el modelo cosmológico, dando más pistas sobre qué tan rápido el Universo está realmente expandiéndose. Los resultados se publican en la revista Science.

Un equipo internacional, liderado por astrónomos de la Universidad de Estocolmo, Suecia, ha descubierto una supernova de tipo Ia distante, llamada iPTF16geu [1] - la luz tomó 4.3 mil millones de años para viajar a la Tierra. [2] La luz de esta supernova en particular fue doblada y ampliada por el efecto de la lente gravitacional de modo que se dividió en cuatro imágenes separadas en el cielo [3]. Las cuatro imágenes se encuentran en un círculo con un radio de sólo unos 3.000 años luz alrededor de la galaxia lente en primer plano, por lo que es una de las más pequeñas lentes gravitacionales extragalácticas descubierto hasta el momento. Su aspecto se asemeja a la famosa supernova Refsdal, que los astrónomos detectaron en 2015. Refsdal, sin embargo, era una supernova del colapso del núcleo, tipo II.

Las supernovas de tipo Ia siempre tienen el mismo brillo intrínseco, por lo que al medir lo brillante que aparecen, los astrónomos pueden determinar cuán lejos están. Por lo tanto, se conocen como velas estándar. Estas supernovas han sido usadas durante décadas para medir distancias a través del Universo, y también fueron usadas para descubrir su expansión acelerada e inferir la existencia de energía oscura. Ahora, la supernova iPTF16geu permite a los científicos explorar un nuevo territorio, probando las teorías del deformación del espacio-tiempo en escalas extragalácticas más pequeñas que nunca.

"La resolución, por primera vez, de imágenes múltiples de una fuerte lente estándar supernova de vela [5] es un gran avance. Podemos medir el poder de gravedad de la luz con mayor precisión que nunca, y probar las escalas físicas que pueden haber parecido fuera de nuestro alcance hasta ahora ", dice Ariel Goobar, profesor del Oskar Klein Center de la Universidad de Estocolmo y autor principal del estudio.

La importancia crítica del objeto significó que el equipo instigó observaciones de seguimiento de la supernova menos de dos meses después de su descubrimiento. Esto implicó algunos de los telescopios principales del mundo además de Hubble: el telescopio de Keck en Mauna Kea, Hawaii, y el Very Large Telescope de ESO en Chile. Utilizando los datos recolectados, el equipo calculó que el poder de aumento de la lente era un factor de 52. Debido a la naturaleza estándar de la vela de iPTF16geu, esta es la primera vez que esta medición podría hacerse sin ningún supuesto previo sobre la forma de la lente o parámetros cosmológicos.

Actualmente el equipo está en el proceso de medir con precisión cuánto tiempo tomó para que la luz nos llegara desde cada una de las cuatro imágenes de la supernova. Las diferencias en los tiempos de llegada se pueden utilizar para calcular la constante de Hubble - la tasa de expansión del Universo - con alta precisión [4]. Esto es particularmente crucial a la luz de la discrepancia reciente entre las mediciones de su valor en el Universo local y temprano.

Tan importantes como las supernovas de lente son para la cosmología, es extremadamente difícil encontrarlas. No sólo su descubrimiento depende de una alineación muy particular y precisa de objetos en el cielo, sino que también son sólo visibles por un corto tiempo. "El descubrimiento de iPTF16geu es realmente como encontrar una aguja algo rara en un pajar", comenta Rahman Amanullah, coautor e investigador de la Universidad de Estocolmo. "Nos revela un poco más sobre el Universo, pero sobre todo desencadena una gran cantidad de nuevas preguntas científicas".

El estudio de supernovas con lente más similar ayudará a dar forma a nuestra comprensión de cuán rápido el Universo se está expandiendo. Las posibilidades de encontrar tales supernovas mejorarán con la instalación de nuevos telescopios de reconocimiento en un futuro próximo.

Notas
[1] iPTF16geu fue observado inicialmente por la colaboración de la iPTF (intermedia Palomar Transient Factory) con el Observatorio Palomar. Se trata de un sondeo de campo amplio totalmente automatizada que ofrece una exploración sistemática del cielo transitorio óptico.

[2] Esto corresponde a un desplazamiento hacia el rojo de 0,4. La lente galaxia tiene un desplazamiento al rojo de 0,2.

[3]La lente gravitacional es un fenómeno que fue predicho por Albert Einstein en 1912. Ocurre cuando un objeto masivo situado entre una fuente de luz distante y el observador dobla y magnifica la luz de la fuente detrás de ella. Esto permite a los astrónomos ver objetos que de otro modo se desmayaría para ver.

[4] Para cada imagen de la supernova, la luz no se dobla de la misma manera. Esto da lugar a tiempos de viaje ligeramente diferentes. Se prevé que el tiempo máximo entre las cuatro imágenes sea inferior a 35 horas.

Nota del autor del blog:
[5] Strongly lensed standard candle supernova, del texto original. la traducción al castellano es un poco libre.

Créditos:
NASA, ESA, Sloan Digital Sky Survey, W. M. Keck Observatory, Palomar Observatory/California Institute of Technology

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