Astrônomos detectam várias imagens de uma supernova distante
A
lente gravitacional ampliou SN Zwicky e copiou sua imagem quatro vezes,
oferecendo um vislumbre do universo distante.
O Zwicky Transient Facility avistou uma supernova distante cuja imagem havia sido ampliada e copiada quatro vezes por lentes gravitacionais. Crédito: J. Johansson
Albert
Einstein reconheceu pela primeira vez que um objeto maciço e denso no céu pode
agir como uma lente que pode dobrar e focar a luz por trás dele, conhecida como
lente gravitacional. Lentes gravitacionais fortes podem ampliar e até criar
várias cópias da imagem de fundo.
Recentemente,
uma equipe de cientistas descobriu uma supernova rara, de lentes quádruplas,
copiada quatro vezes. Estudar sua luz poderia nos dar uma visão mais profunda
sobre a matéria escura, a expansão do universo e até mesmo ajudar a medir
distâncias cósmicas.
A
supernova foi detectada pela primeira vez pela Zwicky Transient Facility (ZTF),
por isso os astrônomos a chamaram de SN Zwicky. Usando imagens do Observatório
W.M. Keck, do Very Large Telescope e do Telescópio Espacial Hubble, da NASA, a
equipe conseguiu confirmar a descoberta.
"Esses
objetos com lentes podem nos ajudar a sondar de forma única a quantidade e a
distribuição de matéria no núcleo interno das galáxias", disse o líder da
equipe e diretor do Centro Oskar Klein da Universidade de Estocolmo, Ariel
Goobar, em um comunicado à imprensa.
Um tipo especial de supernova
SN
Zwicky é categorizada como uma supernova do tipo Ia. Uma das características
dessas explosões é que elas são sempre causadas pelo mesmo tipo de objeto: uma
anã branca roubando matéria de um companheiro. Como as anãs brancas têm um
limite superior de massa, elas sempre explodem quando atingem uma massa
específica, o que significa que essas explosões sempre produzem luminosidades
(ou brilho) semelhantes.
Os
astrônomos veem aproximadamente 1.000 supernovas do tipo Ia ocorrerem todos os
anos (em muitas galáxias, não apenas na Via Láctea);
A
frequência desses eventos combinada com sua luminosidade uniforme os tornam um
tipo perfeito da chamada vela padrão. Os astrônomos usam fontes com
luminosidades conhecidas como velas padrão para deduzir sua distância com base
em sua aparência. Tais observações primeiro mostraram e continuam a apoiar a
ideia de um universo em aceleração e expansão.
O
ZTF Bright Transient Survey é o maior e mais completo levantamento de
transientes (que são fenômenos astronômicos que mudam de brilho em um período
de tempo relativamente curto). Os astrônomos o usam para capturar e classificar
rapidamente milhares de supernovas em tempo quase real. Isso permitiu que a
equipe de Goobar percebesse rapidamente que SN Zwicky estava muito mais
brilhante do que o esperado, dada sua distância.
Não
demorou muito para que eles percebessem que SN Zwicky estava passando por
fortes lentes gravitacionais que fizeram com que a imagem se multiplicasse
quatro vezes em um padrão ao redor da galáxia em primeiro plano (lente).
Uma descoberta única
O
SN Zwicky de lentes quádruplas está localizado a 4 bilhões de anos-luz de
distância, quase quatro vezes mais longe do que a maioria das supernovas que a
ZTF vê. Mas como o SN Zwicky foi ampliado 25 vezes por uma galáxia densa em
primeiro plano, o telescópio foi capaz de capturar sua luz!
A
intensa ampliação combinada com sua distância oferece a oportunidade de olhar
mais para trás no tempo do que seria possível de outra forma, dando uma imagem
muito mais clara do universo à medida que ele evoluiu. "Observar mais
[supernovas do tipo Ia com lentes fortes] nos dará uma chance sem precedentes
de explorar a natureza da energia escura", disse o coautor do estudo, Joel
Johansson, também da Universidade de Estocolmo.
Esta
descoberta profunda pode agora lançar luz sobre propriedades de galáxias
distantes e até ajudar a revelar respostas há muito esperadas sobre matéria
escura e energia escura. Os cientistas têm se intrigado sobre a matéria escura e
a energia escura há séculos. Esses dois componentes são invisíveis, mas
influenciam muito o cosmos: o primeiro compõe a maior parte da massa das
galáxias e o segundo domina a densidade total de energia encontrada no espaço.
Ao
melhorar nossa compreensão do universo distante e do fenômeno das lentes
gravitacionais, SN Zwicky tem um forte potencial para ajudar na compreensão das
forças fundamentais que compõem nosso universo.
Fonte:
Astronomy.com
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