Los astrónomos capturan una galaxia ampliando y dividiendo la luz de una supernova
Al igual que una lente, una galaxia (centro, azul) que pasa delante de una supernova ha dividido su luz en cuatro imágenes (amarillo / naranja), y aumentó su intensidad 52 veces.
Aunque el cielo parece a menudo tan pacífico y tranquilo, una mirada más cercana revela cambio y movimiento constante. La Fábrica Intermedia Palomar Transitorio (iPTF) en California busca fenómenos efímeros en el cielo, como estrellas que varían en brillo, o planetas pasando delante de sus estrellas.
Una noche en septiembre de 2016, el Observatorio vio algo que no había estado allí antes: una supernova había aparecido en la escena.
Lo que llamó mi atención de inmediato en este caso es "que era demasiado brillante, teniendo en cuenta su distancia a Estados Unidos," dice el investigador Ariel Goobar, cosmólogo e investigador de física en la Universidad de Estocolmo. "Brillaba 50 veces más intensamente de lo que debería."
Una vez que él y sus colegas estaban seguros que había nada malo en sus datos, se dieron cuenta de que la luz de la supernova se magnificaba por conseguir una galaxia pasando por delante de ella, se dieron cuenta de que realmente podían ver cuatro diferentes imágenes de la supernova alrededor de la galaxia.
Los resultados se publican hoy en science, y podrían ayudar a medir cómo rápidamente el universo se está expandiendo, algo que los cosmólogos todavía están debatiendo.
Un punto de vista deformado
Como una pesada bola de boliche en una hoja de goma, la gravedad de una galaxia u otro objeto masivo puede deformar al tejido del espacio tiempo alrededor de él. Así que cuando la luz de la supernova (denominado iPTF16geu) encuentra esta galaxia, la galaxia actuaba como una lente, dividiendo la luz en cuatro imágenes separadas y doblándola de una manera que potenciaba su intensidad.
Un equipo de la Universidad de California, Berkeley, fueron los primeros en tomar una imagen de una supernova con lente gravitacional en 2015. El anuncio de hoy es emocionante porque el tipo de supernova debe facilitar la prueba de la estructura del universo.
ALMA (ESO / NRAO / NAOJ), L. Calçada (ESO), Y. Hezaveh y otros, editado y modificado por Joel Johansson Bent por la gravedad de la galaxia, la luz de la supernova tomó cuatro caminos diferentes para llegar a la Tierra. Estimación del tiempo que tardaron las imágenes en llegar a la Tierra podría ayudar a determinar con qué rapidez el universo se está expandiendo.
iPTF16geu es una supernova tipo Ia. Estas estrellas arden con un brillo constante, que ayuda a los científicos a medir cuán lejos están. Por esta razón, se les llama velas estándar.
Debido a que Goobar y su equipo saben cómo la luz de esta supernova debería cambiar con el tiempo, lo utilizan para estimar la diferencia en los tiempos de llegada de las cuatro imágenes de la supernova, que llegaron a través de vías separadas a través del espacio. Esta diferencia en los tiempos de llegada "es preciosa," dice Goobar, "puesto que la tarifa la expansión del universo se puede utilizar para medir, es decir, la constante de Hubble." Que está todavía trabajando.
Más misterios
El Observatorio de Palomar están a punto de conseguir hacerse 10 veces más eficiente, gracias a algunas mejoras previstas para este año. Goobar y su equipo esperan que descubran más sistemas de lente gravitacional como este en los próximos años, para perfeccionar su medición de la tasa de expansión del universo y con suerte, arrojar más luz sobre los efectos de lente de galaxias.
"Estamos perplejos por la gran amplificación de la luz de la supernova," dice Goobar. "Hubieramos tenido aproximadamente 1000 veces más posibilidades de encontrar una con sólo 5 veces la amplificación". ¿Por qué no hemos visto esos? ¿Tuvimos suerte de encontrar un sistema con 52 veces la amplificación?
Robert Quimby, autor en el nuevo papel, dice que lo que sorprendió que iPTF lograra encontrar este objeto. Los científicos esperan que los objetos que están más lejos sean más propensos a tener un gran objeto pasando frente a ellos. Pero iPTF no puede ver supernovas muy distantes.
"Es difícil sacar conclusiones de un evento", dice. "Tenemos que aprender más sobre lentes gravitacionales y y cómo las lentes communes son una gama alta en el universo".