Enfocan el telescopio Webb hacia una supernova para medir la expansión del universo

• La constante de Hubble indica la velocidad a la que se expande el universo
• La supernova se creó a partir de una estrella enana blanca

La imagen NIRCam del telescopio espacial James Webb NASA

El telescopio espacial Webb ha recogido datos sobre supernovas con efecto de lente gravitacional. Esta información se ha confirmado gracias a las mediciones anteriores sobre la constante de Hubble, es decir, la constante que indica la velocidad a la que se expande el universo.

La cuenta de X de la NASA del telescopio ha informado de que los científicos están utilizando el telescopio Webb para medir la expansión del universo, apuntándolo hacia una supernova con efecto de lente gravitacional, SN H0pe. La luz de esta estrella en explosión ha sido doblada y magnificada por un cúmulo de galaxias entre ella y nosotros, dicen en un mensaje escrito en inglés.

Este telescopio ha descubierto tres puntos de luz en la dirección de un cúmulo de galaxias distante y densamente poblado. 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 telescopio.

"Los puntos de luz no visibles en las imágenes del mismo cúmulo tomadas con el Hubble en 2015 eran obvios cuando las imágenes llegaron a la Tierra. 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 Frye.

El origen de la supernova

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, que se creó a partir de una explosión de una estrella enana blanca. A este tipo de supernova, generalmente, se le denomina "candela estándar", lo que significa que la supernova tenía un brillo intrínseco conocido.

"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.

El telescopio sacó fotos de la explosión

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 tres momentos diferentes durante su explosión por el telescopio Webb. Comparándolo con 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.

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.