domingo, 23 de abril de 2017

Lente cósmica fornece visão única de supernova

Astrônomos descobriram uma supernova tipo Ia através de lente gravitacional, que logo lhes dará uma nova medida da expansão do Universo.

lente gravitacional da supernova tipo Ia

© Hubble/SDSS/Palomar (lente gravitacional da supernova tipo Ia)

Esta imagem composta mostra a supernova iPTF16geu de tipo Ia vista com diferentes telescópios. A imagem de fundo mostra o céu noturno através do observatório Palomar. A imagem mais à esquerda mostra uma observação do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). O telescópio espacial Hubble captou a imagem central, que mostra a galáxia de primeiro plano responsável por curvar a luz da supernova (SDSS J210415.89-062024.7). A imagem mais à direita também foi obtida com o Hubble e retrata as quatro imagens da explosão de supernova ao redor da galáxia.

É assim que Mansi Kasliwal, do California Institute of Technology (Caltech), descreve sua primeira impressão quando ela olhou para as imagens iniciais da supernova iPTF 16geu. Era claramente um tipo Ia, o tipo de supernova que se tornou famosa em seu papel como uma vela padrão. Em 2011, uma equipe de astrônomos usou apenas este tipo de supernovas para medir a luminosidade independentemente da distância para descobrir a existência da energia escura. Os cientistas norte-americanos Saul Perlmutter, Adam Riess e Brian Schmidt receberam o Prêmio Nobel de Física por pesquisas que mostraram como a expansão do Universo está acelerando.

Mas esta supernova não parecia seguir a regra que governava o resto do seu tipo."Era muito mais brilhante do que deveria ter sido dada sua distância de nós," diz Kasliwal.

Observações efetuadas com o telescópio espacial Hubble, o telescópio Keck no Havaí e o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Chile revelaram mais três supernovas perto da primeira. Elas eram exatamente idênticas. Acontece que a gravidade de uma galáxia de primeiro plano tinha curvado a luz da supernova iPTF 16geu durante sua viagem de 4,3 bilhões de anos em direção à Terra, evidenciando seu brilho por um fator de 52 e dividindo sua luz em quatro imagens apenas 0,3 segundos de arco. O resultado é uma clássica Cruz de Einstein, a primeira relativa a uma supernova do Tipo Ia.

Os astrônomos descobriram dezenas de lentes gravitacionais pela dúzia. As galáxias massivas em primeiro plano ou os aglomerados de galáxias magnificam e distorcem a luz das galáxias de fundo, propicinado uma visão do Universo primordial que estaria de outra maneira fora de alcance.

Mas as supernovas raramente são captadas em tais lentes. Seu brilho de luz é muito breve, da ordem de meses ou anos, dependendo do tipo de supernova e sua distância. Apenas uma supernova com múltiplas imagens foi captada antes: a Supernova Refsdal, uma supernova de colapso de núcleo.

Esta descoberta foi realizada pelo Intermediate Palomar Transient Factory (iPTF), um telescópio totalmente automatizado de 1,2 metros que varre o céu com uma câmera de campo largo. Ele foi projetado para captar eventos celestes em rápida mudança, como supernovas, em tempo quase real. Os pesquisadores do Global Relay of Observatories Watching Transients Happen (GROWTH) lideraram as observações que acompanharam a descoberta da supernova.

Como a luz da Supernova iPTF 16geu foi dividida em quatro imagens, cada uma destas imagens tomou um caminho ligeiramente diferente para a Terra. Agora, a equipe internacional de astrônomos está calculando o comprimento de cada um destes caminhos. Logo, os astronômos terão uma medida da constante de Hubble, que nos diz quão rapidamente o Universo está se acelerando. Esta é uma peça valiosa de dados, já que os astrônomos têm discutido sobre a constante do Hubble há décadas e o debate apenas se intensificou nos últimos anos.

"Quando a taxa de expansão do Universo é medida localmente, usando supernovas ou estrelas Cefeidas, é obtido um número diferente daquele procurado nas primeiras observações do Universo e da radiação de fundo de microondas cósmico," diz Ariel Goobar, da Universidade de Estocolmo, Suécia.

Fonte: Sky & Telescope

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