Descubrimiento de la “Supernova H0pe” (Esperanza H sub 0) por el JWST

Publicado 22 de Septiembre del 20231 a

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La “Supernova H0pe” (Esperanza H0) ha sido descubierta por el JWST. Se trata de un juego de palabras, “hope” en inglés es “esperanza” y H0 (H sub cero) es como se le denomina a la Constante de Hubble. Como recordaréis, H0 es el parámetro que nos dice a qué ritmo se expande actualmente el universo. Lo hemos deducido de 2 maneras, a partir del universo lejano, medidas del fondo cósmico de microondas+oscilaciones acústicas de bariones, obteniendo un resultado de H0~67 (km/s)/Mpc. Y lo hemos deducido a partir de medidas del universo cercano mediante la escalera de distancias, obteniendo H0~73 (km/s)/Mpc. Los cosmólogos están convencidos de que, o bien una de las 2 medidas no es correcta debido a errores sistemáticos desconocidos, o bien el modelo ΛCDM es incompleto. Ahora creen que la “Supenova H0pe” podría ayudar a resolver el misterio.

Los descubrimientos que está realizando el telescopio espacial Webb están empezando a ser realmente asombrosos, observad la increíble imagen que sigue:

Hay un cúmulo de galaxias en primer plano, que es el que actúa como lente gravitacional y que es bastante grande. Es conocido como cúmulo de galaxias PLCK G165.7+67.0 (G165 abreviado) y tiene una masa total de unos cientos de veces la masa de la Vía Láctea. Este cúmulo en primer plano, G165, se sitúa a 4630 millones de años luz de distancia (z=0.35) y contiene dos "grumos" principales de masa cerca del centro del núcleo del cúmulo, con varios otros grupos de galaxias ubicados también dentro del cúmulo mayor.

Al lado del “grumo” más grande (que es el de la izquierda), y a su derecha (en amarillo) se observa el que han llamado Arco-2 que en realidad está constituido de tres imágenes separadas, todas mezcladas, de una galaxia de fondo que está mucho más lejos, a unos 16200 millones de años luz de nosotros (z=1.78). Es esa galaxia Arco 2, la que alberga la imagen por triplicado de la supernova de tipo Ia, imágenes marcadas con rótulo blanco SN 2a, SN 2b y SN 2c. Se realizaron tres rondas de observaciones de este objeto:

1ª ronda el 30 de marzo de 2023, que abarca 8 filtros NIRCam diferentes.
2ª ronda el 22 de abril de 2023, que abarca 6 filtros NIRCam diferentes.
3ª ronda el 9 de mayo de 2023, que abarcará esos mismos 6 filtros NIRCam.

Además, resulta que en todo el campo se han encontrado 21 objetos notables que exhiben multiplicidad de imágenes, lo que significa que hay múltiples imágenes disponibles de al menos 21 objetos de fondo con lentes gravitacionales en este campo de visión: eso significa que se podrá cuantificar muy bien la distribución espacial de masa del cúmulo cercano que actúa como lente, lo que proporcionará precisión en los cálculos. Por ello, los cosmólogos creen que SN H0pe ofrece una oportunidad única para determinar la constante de Hubble (H0) midiendo los retrasos de tiempo entre sus múltiples imágenes.

Y todavía más, junto a la galaxia Arc-2 hay 6 galaxias jóvenes lejanas más en las que se están formando estrellas y en las que pueden aparecer supernovas Ia de imágenes múltiples. Y también hay otro grupo de galaxias lejanas rodeando a la galaxia que forma el arco de la derecha Arc-1, con posibilidades de que aparezcan supernovas Ia con imágenes múltiples: todo ello combinado hace creer a los astrónomos que un monitoreo continuo de este grupo de galaxias permitirá descubrir del orden de 1 supernova al año que podrá refinar los cálculos de la Constante de Hubble que inicialmente hayamos calculado con SN H0pe.

Fuente: preprint de arxiv de la descripción del cúmulo de galaxias PLCK G165.7+67.0 en el que se destaca que, profundizando en el estudio, se podrá calcular la Constante de Hubble: The JWST Discovery of the Triply-imaged Type Ia "Supernova H0pe" and Observations of the Galaxy Cluster PLCK G165.7+67.0

No es la primera vez que se mide la Constante de Hubble a partir de imágenes múltiples de una supernova, antes se ha hecho con las imágenes de la Supernova Refsdal, ver en arxiv Constraints on the Hubble constant from Supernova Refsdal's reappearance, pero la precisión que se obtuvo entonces fue muy pequeña.

Seguiremos atentos, saludos.

Editado 22 de Septiembre del 20231 a por AlbertR

Aus dem Paradies, das Cantor uns geschaffen, soll uns niemand vertreiben können