Webb descubre una supernova magnificada y confirma la tensión de Hubble

Datos del telescopio espacial Webb sobre supernovas con efecto de lente gravitacional han confirmado mediciones anteriores sobre la constante de Hubble, la velocidad a la que se expande el universo. Brenda Frye, de la Universidad de Arizona, junto con un equipo de muchos investigadores de diferentes instituciones de todo el mundo, está liderando este esfuerzo después del descubrimiento del Webb de tres puntos de luz en la dirección de un cúmulo de galaxias distante y densamente poblado. "Los puntos de luz, no visibles en las imágenes del mismo cúmulo tomadas con el Hubble en 2015, eran obvios cuando las imágenes de PLCK G165.7+67.0 llegaron a la Tierra desde el programa de Observaciones en Tiempo Garantizado de las Áreas Extragalácticas Principales para la Ciencia de la Reionización y el Efecto de Lente (PEARLS) del Webb. El equipo señala que la pregunta fue la primera que les vino a la mente por una buena razón: 'El campo de G165 fue seleccionado para este programa debido a su alta tasa de formación de estrellas de más de 300 masas solares por año, un atributo que se correlaciona con tasas de supernova más altas'", explicó. Los análisis iniciales confirmaron que estos puntos correspondían a una estrella en explosión, una con cualidades poco comunes. En primer lugar, se trata de una supernova de tipo Ia, una explosión de una estrella enana blanca. Este tipo de supernova generalmente se denomina "candela estándar", lo que significa que la supernova tenía un brillo intrínseco conocido. En segundo lugar, tiene un efecto de lente gravitacional, informa Phys.org. "El efecto de lente gravitacional es importante para este experimento. La lente, que consiste en un cúmulo de galaxias que se encuentra entre la supernova y nosotros, dobla la luz de la supernova en múltiples imágenes. Esto es similar a cómo un espejo de tocador de tres pliegues presenta tres imágenes diferentes de una persona sentada frente a él. En la imagen del Webb, esto se demostró ante nuestros ojos, ya que la imagen del medio estaba invertida en relación con las otras dos imágenes, un efecto de "lente" predicho por la teoría", explicó Frye. Para lograr tres imágenes, la luz viajó por tres caminos diferentes. Como cada trayectoria tenía una longitud diferente y la luz viajaba a la misma velocidad, la supernova fue fotografiada en esta observación del Webb en tres momentos diferentes durante su explosión. En la analogía del espejo tríptico, se produjo un retraso temporal en el que el espejo de la derecha mostraba a una persona levantando un peine, el espejo de la izquierda mostraba un cabello siendo peinado y el espejo del medio mostraba a la persona dejando el peine. Según la investigadora, las imágenes de supernovas trípticas son especiales: los retrasos temporales, la distancia de la supernova y las propiedades de lente gravitacional producen un valor para la constante de Hubble o H0 (pronunciado H-naught). La supernova fue llamada SN H0pe ya que da a los astrónomos la esperanza de comprender mejor la tasa de expansión cambiante del universo. Una combinación de estas observaciones con otras de otros telescopios en la Tierra permitió confirmar que SN H0pe está anclada a una galaxia de fondo, muy por detrás del cúmulo, que existió 3.500 millones de años después del Big Bang. "SN H0pe es una de las supernovas de tipo Ia más distantes observadas hasta la fecha. Otro miembro del equipo realizó otra medición de retardo temporal analizando la evolución de su luz dispersada en sus colores constituyentes o 'espectro' del Webb, lo que confirmó la naturaleza de tipo Ia de SN H0pe. Siete subgrupos contribuyeron con modelos de lentes que describen la distribución de materia 2D del cúmulo de galaxias. Dado que la supernova de tipo Ia es una candela estándar, cada modelo de lente fue 'calificado' por su capacidad para predecir los retrasos temporales y los brillos de la supernova en relación con los valores medidos reales. Para evitar sesgos, los resultados fueron cegados a estos grupos independientes y se revelaron entre sí en el día y la hora anunciados de una 'desvelado en vivo'. El equipo informa que el valor de la constante de Hubble es de 75,4 kilómetros por segundo por megaparsec, más 8,1 o menos 5,5. (Un parsec equivale a 3,26 años luz de distancia). Esta es solo la segunda medición de la constante de Hubble con este método, y la primera vez que se utiliza una vela estándar.