El Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA ha capturado la imagen de la primera explosión de supernova predicha. La reaparición de la supernova Refsdal se calculó a partir de diferentes modelos del cúmulo de galaxias cuya inmensa gravedad está deformando la luz de la supernova.
Muchas estrellas terminan sus vidas con una explosión, pero solo algunas de estas explosiones estelares han sido atrapadas en el acto. Cuando lo están, verlas con éxito se ha reducido a pura suerte, hasta ahora. El 11 de diciembre de 2015Los astrónomos no solo imaginaron una supernova en acción, sino que la vieron cuándo y dónde habían predicho que estaría.
La supernova, apodada Refsdal [1], ha sido vista en el cúmulo de galaxias MACS J1149.5 + 2223. Si bien la luz del cúmulo tardó unos cinco mil millones de años en llegar a nosotros, la supernova explotó mucho antes, casi 10mil millones de años [2].
La historia de Refsdal comenzó en noviembre de 2014 cuando los científicos vieron cuatro imágenes separadas de la supernova en un arreglo raro conocido como una Cruz de Einstein alrededor de una galaxia dentro de MACS J1149.5 + 2223 heic1505 - http://www.spacetelescope.org/news/heic1505/ [3].La ilusión óptica cósmica se debió a la masa de una sola galaxia dentro del cúmulo deformando y magnificando la luz de la explosión estelar distante en un proceso conocido como lente gravitacional [4].
"Mientras estudiaba la supernova, nos dimos cuenta de que la galaxia en la que explotó ya se sabe que es una galaxia que está siendo captada por el cúmulo", explica Steve Rodney, coautor, de la Universidad de Carolina del Sur ".La galaxia anfitriona de supernova nos aparece en al menos tres imágenes distintas causadas por la deformación de la masa del cúmulo de galaxias ".
Estas múltiples imágenes de la galaxia presentaron una rara oportunidad. Como la materia en el cúmulo, tanto oscura como visible, se distribuye de manera desigual, la luz que crea cada una de estas imágenes toma un camino diferente con una longitud diferente. Por lo tanto, las imágenesde la galaxia anfitriona de la supernova son visibles en diferentes momentos.
Utilizando otras galaxias con lentes dentro del cúmulo y combinándolas con el descubrimiento del evento de la Cruz de Einstein en 2014, los astrónomos pudieron hacer predicciones precisas para la reaparición de la supernova. Sus cálculos también indicaron que la supernova apareció una vez antes en un tercioimagen de la galaxia anfitriona en 1998, un evento no observado por ningún telescopio. Para hacer estas predicciones tuvieron que usar algunas técnicas de modelado muy sofisticadas.
"Utilizamos siete modelos diferentes del clúster para calcular cuándo y dónde iba a aparecer la supernova en el futuro. Fue un gran esfuerzo de la comunidad reunir los datos de entrada necesarios usando Hubble, VLT-MUSE y Keck ypara construir los modelos de lentes ", explica Tommaso Treu, autor principal del artículo de comparación de modelos, de la Universidad de California en Los Ángeles, EE. UU." Y notablemente, los siete modelos predijeron aproximadamente el mismo marco de tiempo para cuando la nueva imagen de la explosiónaparecería una estrella "
Desde finales de octubre de 2015, el Hubble ha estado mirando periódicamente MACS J1149.5 + 2223, con la esperanza de observar la repetición única de la explosión distante y demostrar que los modelos son correctos. El 11 de diciembre, Refsdal finalmente hizo su predicción, pero sin embargo, se detuvo.reaparición.
"Hubble ha mostrado el mejor método científico moderno", comenta Patrick Kelly, autor principal de los documentos de descubrimiento y reaparición y coautor del documento de comparación de modelos de la Universidad de California en Berkeley, EE. UU..a través de observaciones proporciona medios poderosos para mejorar nuestra comprensión del cosmos "
La detección de la reaparición de Refsdal sirvió como una oportunidad única para que los astrónomos prueben sus modelos de cómo la masa, especialmente la de la misteriosa materia oscura, se distribuye dentro de este cúmulo de galaxias. Los astrónomos ahora están ansiosos por ver qué otros sorprenden al Hubble en cursoEl programa Frontier Fields sacará a la luz.
Notas
[1] La supernova recibió el sobrenombre de Refsdal en honor al astrónomo noruego Sjur Refusal, quien, en 1964, propuso por primera vez utilizar imágenes con retardo de tiempo de una supernova con lentes para estudiar la expansión del Universo.
[2] El Observatorio WM Keck en Mauna Kea, en Hawai, se usó para medir el desplazamiento al rojo de la galaxia anfitriona de la supernova z = 1.491, que es un indicador de su distancia.
[3] Hubble observó MACS J1149.5 + 2223 como parte del Estudio Amplificado de Lentes Grism desde el Espacio VIDRIO - http://glass.physics.ucsb.edu/ y el programa Frontier Fields.Ambas encuestas están explotando las propiedades de lentes de los cúmulos de galaxias para examinar la materia oscura dentro de ellas y algunas de las galaxias más distantes más allá de ellas.
[4] La lente gravitacional aumenta la luz de los objetos de fondo más débiles, lo que permite al Hubble espiar galaxias que de otra forma no podría detectar. El proceso fue predicho por Albert Einstein y ahora está siendo explotado por el programa Frontier Fields en ordenpara encontrar algunas de las galaxias más distantes del Universo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de información ESA / Hubble . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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