Un equipo de investigación internacional dirigido por Ariel Goobar en la Universidad de Estocolmo ha detectado por primera vez múltiples imágenes de una supernova Tipo Ia con lentes gravitacionales. Las nuevas observaciones sugieren nuevas y prometedoras vías para el estudio de la expansión acelerada del Universo, la gravedad y la distribuciónde materia oscura en el universo.
Las supernovas Tipo Ia, las "velas estándar" de la naturaleza, han sido utilizadas durante muchos años por los astrónomos para medir distancias cosmológicas. Estos estudios condujeron al descubrimiento de la expansión acelerada del Universo, un descubrimiento sensacional que ganó el premio Nobel 2011 enFísica: el profesor Ariel Goobar del Departamento de Física de la Universidad de Estocolmo fue miembro del equipo dirigido por uno de los galardonados con el Premio Nobel, Saul Perlmutter.
Un equipo internacional de físicos y astrónomos liderado por la Universidad de Estocolmo ha visto, por primera vez, la rara aparición de múltiples imágenes de la misma estrella en explosión denominada iPTF16geu, que pertenece a una clase de supernovas conocida como Tipo Ia. El fenómeno, llamada lente gravitacional fuerte, es el resultado de la intensa deformación de la luz de la supernova por una galaxia interpuesta posicionada entre nosotros y la estrella en una alineación casi perfecta. En este caso especial, la supernova apareció magnificada, pero también multiplicada. Las nuevas observaciones proporcionan unanueva herramienta prometedora para probar teorías cosmológicas clave sobre la expansión acelerada del universo y la distribución de una sustancia misteriosa conocida como materia oscura.
Las supernovas de tipo Ia son abundantes y las usan con frecuencia los astrónomos para medir con precisión las distancias en el universo. Las lentes gravitacionales, la curvatura del espacio debido a la gravedad, también se han observado muchas veces desde principios del siglo XX, cuando Einstein lo predijoSin embargo, la obtención de imágenes de una supernova Tipo Ia con lentes gravitacionales había resultado ser extremadamente difícil, hasta ahora.
"Resolver, por primera vez, múltiples imágenes de una supernova de" vela estándar "con lentes muy marcados es un gran avance. Podemos medir el poder de gravedad de enfoque de la luz con mayor precisión que nunca antes, y sondear escalas físicas que pueden haber aparecidode alcance hasta ahora ", dice Ariel Goobar, profesor del Centro Oskar Klein, Universidad de Estocolmo y autor principal del estudio, publicado hoy en la revista ciencia .
Goobar y su grupo son socios en dos colaboraciones científicas internacionales lideradas por Caltech: iPTF Fábrica de transitorios intermedios de Palomar y CRECIMIENTO Relevo global de observatorios que observan transitorios suceden. El iPTF aprovecha el Observatorio de Palomar y sus capacidades únicas paraescanee los cielos y descubra, en tiempo casi real, eventos cósmicos que cambian rápidamente, como las supernovas. GROWTH gestiona una red global de investigadores y telescopios que pueden realizar rápidamente observaciones de seguimiento para estudiar estos eventos transitorios en detalle.
Dentro de los dos meses posteriores a la detección, el equipo observó la supernova iPTF16geu con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, y los instrumentos de óptica adaptativa en el Observatorio Keck en la cima de Mauna Kea, Hawai, y los telescopios VLT en Chile. Además de producir una imagen visual impactanteefecto, capturar la imagen de la supernova Tipo Ia con lentes fuertes como iPTF16geu es extremadamente útil científicamente. Los astrónomos ahora pueden medir con mucha precisión cuánto tiempo le lleva a la luz de cada una de las múltiples imágenes de la supernova alcanzarnos. La diferencia enel tiempo de llegada se puede utilizar para estimar con alta precisión la tasa de expansión del universo conocida como la constante de Hubble. Actualmente, los diferentes métodos para medir la constante de Hubble producen resultados ligeramente diferentes, pero incluso estos pequeños cambios pueden resultar en diferencias significativamente diferentesescenarios para la evolución y expansión previstas del universo.
El estudio de iPTF16geu ya está dando resultados interesantes. Basado en el conocimiento actual de supernovas y lentes gravitacionales, observar un evento como iPTF16geu es bastante improbable. Además, utilizando datos de Keck y Hubble, el equipo descubre que la galaxia de lentes necesita un granacuerdo de subestructura para tener en cuenta las diferencias observadas en las cuatro imágenes de supernova y el aumento total de la lente.
Esto puede introducir nuevas preguntas sobre la forma en que la materia se agrupa en el universo y desafía la comprensión de los astrónomos de la lente gravitacional a escalas pequeñas.
"El descubrimiento de iPTF16geu es realmente como encontrar una aguja un tanto extraña en un pajar. Nos revela un poco más sobre el universo, pero en su mayoría desencadena una gran cantidad de nuevas preguntas científicas. Es por eso que amo la ciencia y la astronomía" -dice Rahman Amanullah, becario postdoctoral en la Universidad de Estocolmo y coautor del estudio.
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Materiales proporcionado por Universidad de Estocolmo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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