Acerca de esta imagen
Esta espectacular imagen captura uno de los eventos de lentes gravitacionales más extraordinarios jamás observados: una supernova distante cuya luz ha sido dividida en cuatro imágenes separadas por el espacio-tiempo deformado alrededor de un cúmulo de galaxias masivo. MACS J1149.6+2223, ubicado aproximadamente a 5 mil millones de años luz de distancia, es uno de los cúmulos de galaxias más masivos conocidos y contiene miles de galaxias unidas por la gravedad. La enorme masa del cúmulo, dominada por materia oscura invisible, dobla y distorsiona el tejido del espacio-tiempo tan severamente que la luz de los objetos detrás de él sigue múltiples trayectorias curvas alrededor del cúmulo. En este caso, la luz de una explosión de supernova en una galaxia a 9.300 millones de años luz de distancia se dividió en cuatro imágenes distintas dispuestas alrededor de una galaxia elíptica en el cúmulo, creando un patrón que los astrónomos llaman "Cruz de Einstein". Esta rara alineación permitió a los astrónomos observar la misma supernova en cuatro momentos diferentes debido a las diferentes trayectorias de viaje de la luz.
Importancia científica
La supernova con lentes gravitacionales en MACS J1149.6+2223, apodada 'Supernova Refsdal', representa un logro histórico en la cosmología observacional. Los retrasos de tiempo entre las múltiples imágenes, causados por diferencias en la longitud del camino a través del campo gravitacional del cúmulo, proporcionan un método independiente para medir la constante de Hubble, la velocidad a la que se expande el universo. Esta medición es particularmente valiosa porque utiliza una física completamente diferente a la de otros métodos, lo que ayuda a resolver tensiones entre diferentes mediciones cosmológicas. La predicción exitosa de la fecha y ubicación de la aparición de la imagen de la quinta supernova fue una confirmación espectacular de la relatividad general y la teoría de las lentes gravitacionales. MACS J1149 también sirve como un poderoso telescopio cósmico, que magnifica las galaxias distantes del fondo y permite estudios detallados de la formación de estrellas y la estructura de las galaxias cuando el universo tenía menos de un tercio de su edad actual. El cúmulo en sí proporciona información sobre la formación de las estructuras gravitacionalmente más grandes del universo.
Detalles de observación
Hubble observó MACS J1149.6+2223 repetidamente durante varios años utilizando la Cámara de Campo Amplio 3 (WFC3) y la Cámara Avanzada para Encuestas (ACS) en filtros visibles e infrarrojos cercanos. Las observaciones rastrearon la apariencia y evolución de las cinco imágenes de supernova a medida que brillaban y se desvanecían. La fotometría de series temporales midió las curvas de luz de cada imagen, mientras que la espectroscopia confirmó el tipo de supernova y el corrimiento al rojo. La combinación de alta resolución angular y monitoreo de múltiples épocas fue esencial para separar la supernova de múltiples imágenes del complejo fondo de galaxias y miembros del cúmulo. Los modelos de lentes gravitacionales del cúmulo se perfeccionaron continuamente utilizando las observaciones de supernova como limitaciones.
Ubicación en el universo
Constelación
león
Distancia desde la Tierra
5 mil millones de años luz
Datos curiosos
- 1
Las cuatro imágenes de supernova aparecieron en diferentes momentos a lo largo de un lapso de años porque la luz siguió diferentes longitudes de camino alrededor de la galaxia lente: el camino más largo tomó aproximadamente 5 años más que el más corto.
- 2
Esta 'supernova Refsdal' lleva el nombre del astrónomo noruego Sjur Refsdal, quien predijo en 1964 que las supernovas con lentes gravitacionales podrían usarse para medir la tasa de expansión del universo.
- 3
Los astrónomos predijeron cuándo y dónde aparecería una quinta imagen de la supernova, y surgió exactamente como se calculó aproximadamente un año después del descubrimiento inicial: una prueba triunfal de la relatividad general.
Crédito de imagen: NASA, ESA, telescopio espacial Hubble
