La gravedad de una galaxia lejana ha distorsionado el espacio y magnificado la luz de una supernova lejana, lo que podría revelar detalles tentadores sobre los estallidos estelares, así como un número nunca antes visto de galaxias y la expansión del universo.
La galaxia nos parece muy tenue y no es particularmente grande, pero su masa, la combinación de sus estrellas y gas y su halo invisible de materia oscura – Convierte un espacio en un archivo lente gravitacionalY Una especie de lupa cósmica. A medida que la luz de la supernova pasaba por la galaxia, la lente aumentaba la luz hasta 25 veces y dividía la supernova en cuatro imágenes a medida que la luz tomaba cuatro caminos diferentes trazando los contornos deformados del espacio.
El hallazgo ha sido llamado «extremadamente raro» y algunos de los científicos involucrados se sorprendieron. Esto se debe a que solo se han detectado un puñado de supernovas de lentes gravitacionales. Christopher Fremling del Instituto de Tecnología de California dijo: declaración.
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La supernova era de tipo Ia, lo que significa que fue una destrucción. enano blanco una estrella. Más de cuatro mil millones explotaron años luz A lo lejos, cuando su luz se dirigía hacia nosotros, se encontró con una galaxia en nuestra línea de visión, a 2500 millones de años luz de distancia.
La luz de la supernova finalmente llegó a la Tierra el 21 de agosto de 2022, ya que fue detectada por primera vez por la Instalación de Tránsito Zwicky (ZTF) de Caltech en el Observatorio Palomar. La supernova catalogada como SN 2022qmx también se conoce como «SN Zwicky».
El estudio posterior fue dirigido por Ariel Jobar de SN Zwicky de la Universidad de Estocolmo en Suecia. Las observaciones de seguimiento fueron realizadas por una variedad de telescopios, incl. Observatorio WM Keckel telescopio espacial Hubbleel Very Large Telescope, el Hobby Eberle Telescope, el Liverpool Telescope y el Northern Optical Telescope.
Curiosamente, las cuatro imágenes de la supernova distorsionadas por lentes gravitacionales no eran todas iguales en brillo. Dos de las imágenes, A y C, eran más de cuatro veces y dos veces más brillantes de lo esperado, respectivamente. El equipo de Goobar sugiere que esto puede deberse a eventos de «microlente» más pequeños dentro de la galaxia de lente que amplifican aún más la luz de la supernova.
Las microlentes son lentes gravitacionales más pequeñas creadas por estrellas individuales o incluso planetas y, en el caso de SN Zwicky, los efectos de microlentes adicionales podrían revelar pistas sobre la distribución de las masas estelares en el núcleo de la galaxia lente. Los astrónomos creen que las condiciones en el centro de las galaxias permiten que se formen más estrellas masivas de lo normal, y estas estrellas masivas serán las que más probablemente formen microlentes.
La supernova de lente también proporcionará un nuevo punto de datos importante en el esfuerzo por mapear la expansión del universo a través de mediciones de su brillo y luminosidad.
Esto se debe a que las supernovas de Tipo Ia explotan con un brillo récord. Podemos comparar su luminosidad intrínseca con lo brillantes que son en realidad en nuestros telescopios y, a partir de ahí, los astrónomos pueden decir a qué distancia deben estar. A partir de esto, pueden estimar qué tan rápido se está expandiendo el universo y alejando a la supernova de nosotros. Las lentes gravitacionales amplían esta «escalera de distancia» cósmica al permitirnos observar las supernovas desde una distancia mayor, probando así el poder de la energía oscura, la fuerza que hace que la expansión cósmica se acelere, en diferentes períodos de la historia del universo.
«SN Zwicky no solo ha sido magnificada por lentes gravitacionales, sino que también pertenece a una clase de supernovas que llamamos ‘velas estándar’ porque podemos usar su conocida luminosidad para determinar la distancia en el espacio», dijo Igor Andreoni, de la universidad. Maryland, en un declaración.
En algunos casos de lentes de supernovas, también es posible utilizar el tiempo de retraso entre la aparición de múltiples imágenes para calcular constante de Hubble, que es un valor para la tasa de expansión del universo. Recientemente, se descubrió otra supernova lenticular en 2014 conocida como Referencia de número de serie También mostró cuatro imágenes, pero una quinta, con una lente adicional, apareció un año después de haber tomado un camino más largo a través del espacio deformado. Al medir cuánto corrió hacia el rojo su luz el universo en expansión durante el retraso de ese año, los astrónomos pudieron calcular la constante de Hubble entre 64,8 y 66,6 kilómetros por segundo. mega ligas del espacio. Este valor profundiza el misterio de la llamada tensión de Hubble, ya que diferentes métodos para medir la constante de Hubble dan valores marcadamente diferentes. Hasta ahora, nadie sabe la razón de esto.
Desafortunadamente, SN Zwicky no podrá ayudar a resolver la constante de Hubble porque el tiempo de retraso entre sus cuatro imágenes (menos de unos pocos días) fue demasiado corto para realizar una medición de la constante de Hubble.
Otro aspecto interesante de todo esto es la propia galaxia lente, que es bastante débil y no particularmente masiva; no se habría notado en absoluto si la supernova no hubiera sido tan brillante. Su presencia indica que podría representar otro grupo de galaxias tenues y humildes a miles de millones de años luz de distancia que aún no han sido detectadas por estudios del cielo.
Sin embargo, eso puede estar a punto de cambiar, así como la rareza de las supernovas con lentes. Los próximos años verán el inicio de los trabajos antes Observatorio Vera C. Rubin en Chile. Hogar de un telescopio topográfico con un gran espejo de 8,4 metros, el Observatorio Rubin tiene la tarea de escanear todo el cielo en alta resolución varias veces cada noche, en busca de cualquier colisión en la oscuridad, incluidas las supernovas y sus débiles galaxias lenticulares.
Descubrimiento [of SN Zwicky] Allana el camino para encontrar supernovas lenticulares más raras en futuras encuestas grandes que nos ayudarán a estudiar eventos astronómicos transitorios como supernovas y estallidos de rayos gamma», dijo Andreoni.
El estudio de SN Zwicky se publicó el 12 de junio de 12 en astronomía natural.
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