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Em novembro de 2023, o Telescópio Espacial James Webb da NASA observou um enorme aglomerado de galáxias chamado MACS J0138.0-2155. Através de um efeito chamado lente gravitacional , previsto pela primeira vez por Albert Einstein, uma galáxia distante chamada MRG-M0138 parece distorcida pela poderosa gravidade do aglomerado de galáxias intermediário. Além de distorcer e ampliar a galáxia distante, o efeito de lente gravitacional causado pelo MACS J0138 produz cinco imagens diferentes do MRG-M0138.
Em 2019, os astrônomos anunciaram a descoberta surpreendente de que uma explosão estelar, ou supernova, havia ocorrido dentro do MRG-M0138, conforme visto nas imagens do Telescópio Espacial Hubble da NASA tiradas em 2016. Quando outro grupo de astrônomos examinou as imagens de 2023 Webb, eles ficaram surpresos. para descobrir que sete anos depois, a mesma galáxia é o lar de uma segunda supernova. Justin Pierel (bolsista da NASA Einstein no Space Telescope Science Institute) e Andrew Newman (astrônomo da equipe dos Observatórios do Carnegie Institution for Science) nos contam mais sobre esta primeira vez que duas supernovas com lentes gravitacionais foram encontradas na mesma galáxia.
“Quando uma supernova explode atrás de uma lente gravitacional, a sua luz atinge a Terra por vários caminhos diferentes. Podemos comparar esses trajetos com vários trens que saem de uma estação ao mesmo tempo, todos viajando na mesma velocidade e com destino ao mesmo local. Cada trem segue uma rota diferente e, devido às diferenças na duração da viagem e no terreno, os trens não chegam ao destino ao mesmo tempo. Da mesma forma, imagens de supernovas com lentes gravitacionais aparecem aos astrônomos ao longo de dias, semanas ou até anos. Ao medir as diferenças nos tempos em que as imagens das supernovas aparecem, podemos medir a história da taxa de expansão do universo, conhecida como constante de Hubble , que é um grande desafio na cosmologia atual. O problema é que estas supernovas com múltiplas imagens são extremamente raras: menos de uma dúzia foram detectadas até agora.
“Dentro deste pequeno clube, a supernova de 2016 no MRG-M0138, chamada Requiem, destacou-se por vários motivos. Primeiro, estava a 10 bilhões de anos-luz de distância. Em segundo lugar, a supernova era provavelmente do mesmo tipo (Ia) usado como “vela padrão” para medir distâncias cósmicas. Terceiro, os modelos previram que uma das imagens da supernova está tão atrasada no seu percurso através da extrema gravidade do aglomerado que só nos aparecerá em meados da década de 2030. Infelizmente, como Requiem só foi descoberto em 2019, muito depois de ter desaparecido de vista, não foi possível reunir dados suficientes para medir a constante de Hubble.
“Agora encontramos uma segunda supernova com lentes gravitacionais dentro da mesma galáxia de Requiem, que chamamos de Supernova Encore. O Encore foi descoberto por acaso e agora estamos acompanhando ativamente a supernova em andamento com um programa discricionário do diretor com tempo crítico . Usando essas imagens de Webb, mediremos e confirmaremos a constante de Hubble com base nesta supernova com imagens múltiplas. Encore é confirmado como uma vela padrão ou supernova tipo Ia, tornando Encore e Requiem de longe o par mais distante de ‘irmãos’ de supernovas de vela padrão já descoberto.
“As supernovas normalmente são imprevisíveis, mas neste caso sabemos quando e onde olhar para ver as aparições finais de Requiem e Encore. As observações infravermelhas por volta de 2035 darão seu último suspiro e fornecerão uma medição nova e precisa da constante de Hubble.”
FONTE:
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