Uma supernova explodiu em uma galáxia muito, muito distante. “Encore!”

Às vezes, um evento extremamente raro é descrito como o segundo impacto de um projétil na mesma cratera. É assim que se pode descrever a descoberta feita pelo Telescópio James Webb. Ele conseguiu encontrar uma segunda supernova na mesma galáxia com lentes gravitacionais. A observação de ambos permitirá esclarecer a constante de Hubble e, talvez, seja mais um passo para resolver o maior mistério da astrofísica.

À esquerda estão três imagens da supernova Requiem, à direita estão duas imagens da supernova Encore!. Fonte da imagem: NASA

Em novembro de 2023, o telescópio espacial da NASA. James Webb observou um enorme aglomerado de galáxias chamado MACS J0138.0-2155. Graças ao efeito de lente gravitacional previsto por Albert Einstein, uma galáxia distante atrás do aglomerado chamada MRG-M0138 apareceu na imagem, severamente deformada devido à poderosa gravidade do aglomerado intermediário de galáxias.

Além de distorcer e ampliar a galáxia distante, o efeito de lente gravitacional “multiplicou” as imagens do MACS J0138, permitindo a obtenção de cinco imagens diferentes da galáxia. A deformação do espaço-tempo em torno do aglomerado MACS J0138.0-2155 estava longe do ideal, e a luz da galáxia de fundo seguiu cinco caminhos diferentes com durações diferentes. Como a galáxia objeto da lente está a 10 mil milhões de anos-luz de distância, o atraso da luz em alguns casos foi significativo.

Mas o mais notável é que os astrónomos descobriram uma explosão de supernova durante as suas observações! Além disso, era uma supernova do Tipo Ia. E supernovas desse tipo são “velas padrão” em astrofísica. Estas são explosões termonucleares de anãs brancas. Esses processos são bem descritos e repetidos continuamente com uma precisão muito, muito alta. O hidrogênio cai no núcleo da anã branca antes do início da reação de fusão nuclear. A energia da explosão é conhecida e nos permite estimar a distância até a supernova.

O que foi surpreendente foi que sete anos antes, na galáxia MACS J0138, outra supernova do tipo Ia também foi descoberta pelo telescópio Hubble. Assim, Webb observou pela primeira vez uma segunda supernova com lente na mesma galáxia. E também de uma “vela padrão”! E se a observação do Hubble foi incompleta e não permitiu a coleta de dados para determinar a constante de Hubble, agora os astrônomos fizeram todo o possível para coletar o máximo de informações possível sobre o evento. No total, foram registados cerca de uma dúzia de tais eventos (supernovas do Tipo Ia com lente), e a nova descoberta será uma contribuição valiosa para as observações do Universo em expansão.

A supernova anterior chamava-se Requiem. Ele apareceu em três áreas do céu e aparecerá nas lentes gravitacionais mais duas vezes: em 2037 e 2041. A segunda supernova descoberta foi chamada de “Encore!” (Bis). A luz dele virá novamente em 2035.

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