Un equipo internacional de astrónomos, por primera vez, ha visto un aumento cósmico de la luz de una clase de supernova llamada Tipo Ia. Supernovas Tipo Ia - a menudo denominadas "velas estándar" debido a su bien conocido intrínsecobrillo: los astrónomos los usan con frecuencia para medir con precisión la tasa de expansión de nuestro universo, así como la cantidad de energía oscura, que se cree que está acelerando esta expansión.
Encontrar una supernova tipo Ia con lente gravitacional ampliada es como descubrir una vela más brillante para ver el universo. Los investigadores dicen que este descubrimiento es el primero de muchos en llegar, y que tener una colección completa de lentes similaresLas supernovas de tipo Ia conducirán a mediciones más precisas de los rasgos más fundamentales de nuestro universo.
La lente gravitacional ocurre cuando la gravedad de un objeto cósmico, como una galaxia, dobla y magnifica la luz de un objeto más distante. El efecto puede hacer que las galaxias parezcan extrañamente retorcidas e incluso produzcan múltiples imágenes del mismo objeto.Este fenómeno de la lente gravitacional se ha observado muchas veces desde principios del siglo XX, cuando Albert Einstein lo predijo por primera vez, la obtención de imágenes de una supernova Tipo Ia con lentes ha demostrado ser extremadamente difícil, hasta ahora.
En el nuevo estudio, publicado el 21 de abril en la revista ciencia , los investigadores tomaron una imagen de la supernova Tipo Ia llamada iPTF16geu y la encontraron duplicada en cuatro imágenes diferentes.
"Resolver, por primera vez, múltiples imágenes de una supernova de 'vela estándar' con lentes fuertes es un gran avance", dice Ariel Goobar, profesor del Centro Oskar Klein de la Universidad de Estocolmo, Suecia, y autor principaldel estudio. "Normalmente, cuando vemos un objeto con lente, no conocemos el brillo intrínseco de ese objeto, pero con la supernova Tipo Ia, lo sabemos. Esto nos permitirá cuantificar y comprender mejor el fenómeno de la lente gravitacional."
Goobar y su grupo son socios en dos colaboraciones científicas internacionales lideradas por Caltech: la fábrica intermedia Palomar Transient Factory iPTF y el proyecto Global Relay of Observatories Watching Transients Happen GROWTH. El iPTF aprovecha el Observatorio Palomar y sucapacidades únicas para escanear los cielos y descubrir, 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.
"Estaba desconcertado cuando vi los datos iniciales para iPTF16geu del Observatorio Palomar. Parecía una supernova normal de Tipo Ia, pero era mucho más brillante de lo que debería haber estado a nuestra distancia. El rápido seguimiento con más poderososlas instalaciones confirmaron que nos habíamos topado con un evento extremadamente interesante y raro ", dice el coautor Mansi Kasliwal MS '07, PhD '11, el investigador principal de CRECIMIENTO y profesor asistente de astronomía en Caltech.
Dentro de los dos meses posteriores a la detección, el equipo observó la supernova iPTF16geu con el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA; los instrumentos de óptica adaptativa en el Observatorio WM Keck en la cima de Mauna Kea, Hawai; y los telescopios VLT en Chile. Además de producir unEfecto visual sorprendente, capturar la imagen de una supernova Tipo Ia con lentes fuertes como iPTF16geu es extremadamente útil científicamente. Los astrónomos pueden medir con mucha precisión cuánto tiempo le toma a la luz de cada una de las múltiples imágenes de la supernova llegar a nosotros. La diferenciaen el momento de la llegada se puede usar para estimar con alta precisión la tasa de expansión del universo, conocida como la Constante de Hubble.
Otra ventaja única de las supernovas Tipo Ia con lente es que se pueden identificar con telescopios relativamente pequeños, como el telescopio Samuel Oschin de 48 pulgadas en el Observatorio Palomar, que se utilizó para obtener imágenes de la supernova iPTF16geu. Los telescopios más grandes tienen una gran demanda,y equipado con cámaras de campo estrecho que toman demasiado tiempo para escanear el cielo rutinariamente. El proyecto iPTF escaneó una décimo quinta parte del cielo visible todas las noches. Su sucesor, la Instalación Transitoria Zwicky ZTF, comenzó a observar este verano,escaneará los cielos aún más rápido y es capaz de cubrir todo el cielo accesible todas las noches. Al escanear grandes franjas del cielo, los astrónomos pueden examinar miles de objetos cósmicos para encontrar eventos raros como la lente de una supernova Tipo Ia.
"Estoy impresionado. Cuando se concibió iPTF, solo soñamos con descubrir tales eventos. ¡Sabíamos que existían pero sinceramente no esperábamos detectar uno! Es un buen augurio para el sucesor de iPTF, ZTF", dice Shri Kulkarni,John D. y Catherine T. MacArthur, Profesor de Astronomía y Ciencia Planetaria, quien es el investigador principal de ZTF, así como el director de los Observatorios Ópticos Caltech.
"Lo que es más, mientras que ZTF es 10 veces más rápido que iPTF, las nuevas instalaciones, como el gran telescopio de estudio sinóptico nacional LSST son 10 veces más rápido que ZTF. Claramente, el descubrimiento de iPTF16geu sugiere una gran cantidad de nuevas ciencias quesea posible con el LSST ", agrega Kulkarni.
El estudio de iPTF16geu ya está dando resultados interesantes. Utilizando datos de Keck y Hubble, el equipo calculó que la materia de lentes en la galaxia de aumento iPTF16geu tiene una masa de hasta 10 mil millones de veces la del sol y un radio de casi 3.000 luz-años. En comparación con otros objetos con lentes, esto es relativamente pequeño. Los estudios de objetos con lentes inusuales como este les dan a los astrónomos un nuevo vistazo a las lentes gravitacionales y pueden redefinir lo que sabemos sobre los factores, como la materia oscura y la teoría general de la relatividad de Einstein, quecontribuir a la lente.
"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", diceRahman Amanullah, científico investigador de la Universidad de Estocolmo y coautor del estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Original escrito por Ivona Kostadinova. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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