Webb ha scoperto la supernova con lente gravitazionale a 10 miliardi di anni luce dalla Terra

La supernova di tipo Ia chiamata Encore è la seconda supernova multi-foto scoperta in MRG-M0138, una galassia distante circa 10 miliardi di anni luce nella costellazione della Balena.

Nel novembre 2023, gli astronomi utilizzando il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA hanno osservato un enorme ammasso di galassie chiamato… Macintosh J0138.0-2155.

Attraverso l’effetto della lente gravitazionale MRG-M0138 La galassia appare distorta dalla forte gravità dell’ammasso di galassie intermedio.

Oltre a distorcere e ingrandire la galassia distante, la lente gravitazionale di MACS J0138.0-2155 produce cinque diverse immagini della galassia MRG-M0138.

Nel 2019, gli astronomi hanno annunciato la sorprendente scoperta di una supernova all’interno di MRG-M0138, come si vede nelle immagini scattate dalla NASA e dal telescopio spaziale Hubble dell’Agenzia spaziale europea nel 2016.

Quando un altro gruppo di astronomi esaminò le ultime immagini di Webb, rimasero stupiti nello scoprire che sette anni dopo, la stessa galassia era diventata sede di una seconda supernova.

“Quando una supernova esplode dietro una lente gravitazionale, la sua luce raggiunge la Terra attraverso diversi percorsi”, hanno affermato il dottor Justin Bierle dello Space Telescope Science Institute e il dottor Andrew Newman del Carnegie Institution Observatories for Science.

“Possiamo paragonare questi percorsi a diversi treni che lasciano la stazione contemporaneamente, viaggiando tutti alla stessa velocità e diretti verso la stessa posizione”.

“Ogni treno segue un percorso diverso e, a causa delle differenze nella lunghezza del viaggio e nel terreno, i treni non raggiungono la destinazione nello stesso momento”.

“Allo stesso modo, le immagini delle supernovae ottenute con la lente gravitazionale appaiono agli astronomi nel corso di giorni, settimane o addirittura anni”.

“Misurando le differenze nei tempi in cui compaiono le immagini delle supernove, possiamo misurare la storia del tasso di espansione dell’universo, noto come costante di Hubble, che rappresenta una delle principali sfide della cosmologia odierna”.

“Il problema è che queste supernovae multi-foto sono estremamente rare: finora ne sono state scoperte meno di una dozzina”.

“All’interno di questo piccolo club, la supernova del 2016 in MRG-M0138, chiamata Requiem, si è distinta per diversi motivi”, hanno spiegato.

“In primo luogo, era a 10 miliardi di anni luce di distanza. In secondo luogo, la supernova era probabilmente dello stesso tipo (Tipo Ia) utilizzata come “candela standard” per misurare le distanze cosmiche. In terzo luogo, i modelli prevedevano che una delle immagini della supernova era troppo tardi perché il suo percorso avviene attraverso l’intensa gravità dell’ammasso, quindi non ci apparirà fino alla metà degli anni ’30.

“Sfortunatamente, poiché Requiem è stato scoperto solo nel 2019, molto tempo dopo che era scomparso dalla vista, non è stato possibile raccogliere dati sufficienti per misurare la costante di Hubble in quel momento”.

“Ora abbiamo trovato una seconda supernova influenzata dalla lente gravitazionale all’interno della stessa galassia Requiem, che chiamiamo Encore”.

“Encore è stato scoperto per caso e ora stiamo monitorando attivamente la supernova in corso attraverso un programma di riconoscimento del direttore in tempi critici”.

“Utilizzando queste immagini di Webb, misureremo e confermeremo la costante di Hubble sulla base di questa supernova con doppia immagine”.

“È stato confermato che Encore è una candela standard o supernova di tipo Ia, rendendo Encore e Requiem di gran lunga la coppia più distante di ‘fratelli’ di supernova a candela standard mai scoperta”.

“Le supernove sono solitamente imprevedibili, ma in questo caso sappiamo quando e dove guardare per vedere le manifestazioni finali della massa e dell’apparizione”.

“Le osservazioni a infrarossi intorno al 2035 verranno effettuate l’ultima volta e forniranno una nuova e precisa misurazione della costante di Hubble”.