Webb é um incrível caçador de supernovas

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) acaba de aumentar em dez vezes o número de supernovas distantes conhecidas. Esta rápida expansão do catálogo de supernovas dos astrónomos é extremamente valiosa, até porque melhora a fiabilidade das medições da expansão do Universo.

80 objetos (circulados em verde) que mudaram de brilho ao longo do tempo, vistos pelo JWST. A maioria delas são supernovas. Colaboração NASA, ESA, CSA, STScI, JADES 

“Webb é uma máquina de descoberta de supernovas”, disse Christa DeCoursey, do Observatório Steward e da Universidade do Arizona, numa conferência de imprensa no início desta semana. “O grande número de detecções mais as grandes distâncias a estas supernovas são os dois resultados mais entusiasmantes do nosso estudo.”

A vantagem do JWST em relação às pesquisas anteriores é a sua especialidade em comprimentos de onda infravermelhos. À medida que o universo se expande, a luz proveniente de objetos distantes é esticada, “desviando para o vermelho” a luz para comprimentos de onda mais longos. A maior parte da luz do universo primitivo, portanto, chega até nós no infravermelho.

Isto permitiu ao telescópio descobrir uma série de novas supernovas em galáxias distantes, algumas das quais são as mais distantes alguma vez vistas. As supernovas são objetos transitórios – são estrelas em explosão que mudam e desaparecem com o tempo – por isso é emocionante capturá-las a distâncias tão grandes.

Anteriormente, a supernova mais distante caiu perto da marca do redshift 2 (3,3 mil milhões de anos de vida do Universo). O novo recordista recém-descoberto pelo JWST tem um desvio para o vermelho de 3,6, o que significa que explodiu apenas 1,8 mil milhões de anos após o Big Bang.

Dos 80 novos objetos descobertos, vários eram supernovas do tipo 1a. Estes são de particular interesse para os cientistas, porque são conhecidos por explodirem com um brilho padrão, tornando possível fazer medições precisas da distância dos objetos.

Closes de três dos 80 transientes descobertos pelo JWST, onde uma mudança de brilho foi observada entre 2022 e 2023. NASA, ESA, CSA, STScI, Christa DeCoursey (Universidade do Arizona), Colaboração JADES

Pelo menos, isso é verdade para supernovas próximas. Esta nova pesquisa permitirá aos investigadores ver se esse padrão também permanece verdadeiro no universo distante, ou se eles se comportaram de forma diferente nas condições do universo primitivo. Naquela época, havia menos elementos pesados ​​nos núcleos das estrelas.

Descobrir se isto altera o seu comportamento é essencial para medir a expansão do próprio espaço-tempo e pode ajudar a resolver a crise na cosmologia , na qual as medições que utilizam supernovas do tipo 1a não se alinham com as que utilizam a radiação cósmica de fundo em micro-ondas .

“Esta é realmente a nossa primeira amostra de como é o universo com alto desvio para o vermelho para a ciência transitória”, disse Justin Pierel, Einstein Fellow da NASA no Space Telescope Science Institute. “Estamos tentando identificar se as supernovas distantes são fundamentalmente diferentes ou muito parecidas com o que vemos no universo próximo.”

Pierel realizou um exame preliminar de uma das novas supernovas, encontrada no redshift 2,9. Parece não mostrar nenhuma diferença em relação ao brilho esperado, o que é uma boa notícia para a confiança dos astrónomos nas suas medições de distância até à data. Análises adicionais de outras supernovas nos dados serão feitas em breve.

Outros resultados desta investigação incluem uma melhor compreensão da formação estelar e dos mecanismos por detrás das explosões de supernovas no Universo primitivo.

“Estamos essencialmente abrindo uma nova janela para o universo transitório”, disse Matthew Siebert, bolsista do STScI. “Historicamente, sempre que fizemos isso, encontramos coisas extremamente interessantes – coisas que não esperávamos.”

Fonte: universetoday.com