NeoFronteras

Vuelve a verse la supernova Refsdal

Área: Espacio — domingo, 3 de enero de 2016

Tal y como se había predicho, se ha vuelto a ver la supernova Refsdal gracias al fenómeno de lente gravitatoria.

Foto

Hace mucho tiempo, en una galaxia muy lejana, explotó una supernova cuyo brillo era comparable al de toda la galaxia. Fue vista aquí en la Tierra hace unos años y recientemente a vuelto a ser vista hace poco para cerrar el año en el que se cumple un siglo de la Relatividad General.

Según esta teoría, una concentración de masa-energía es capaz de curvar el espacio que hay a su alrededor. La luz tiene que seguir ese espacio curvado a lo largo de geodésicas (el camino más corto en espacios curvos), por lo que se puede medir el efecto. Esto se puede apreciar en cómo cambian las posiciones de las estrellas durante un eclipse de Sol, tal como en su día mostró Arthur Eddington.

Desde que se puso en órbita el telescopio espacial Hubble se han descubierto muchas lentes gravitacionales. Pero, ¿qué es una lenta gravitacional? No es más que una alineación entre nosotros como observadores, una gran masa galáctica (un masivo cúmulo de galaxias) y una fuente de luz aún más lejana detrás de todo ello (generalmente una galaxia).

La luz de la galaxia lejana pasa cerca del cúmulo y es desviada por el espacio curvado que hay alrededor del cúmulo. Dependiendo de cómo de buena sea la alineación, la galaxia lejana se ve deformada de una u otra manera, generalmente con forma de arco. Si el cúmulo fuera una esfera perfecta y la imagen de la galaxia lejana un círculo o un punto, entonces veríamos esa galaxia lejana como una circunferencia alrededor del cúmulo.

A veces la galaxia lejana forma más de una imagen al pasar por la lente gravitatoria. Incluso puede formar cuatro imágenes en lo que se conoce como cruz de Einstein. Incluso se pueden ver más de cuatro imágenes, sobre todo si hay varios objetos en el cúmulo que actúen de lente.

Sabemos que esas imágenes distorsionadas de alrededor de una lente gravitacional proceden de la misma galaxia lejana porque sus espectros son idénticos, pero diferentes de los de las galaxias del cúmulo que están en primer plano.

Una lente es una lente y puede amplificar una luz que sea muy débil. Una lente gravitatoria funciona como el mayor telescopio que podamos usar jamás, un telescopio de tamaño galáctico. Estas lentes gravitatorias nos permiten echar un vistazo al borde del Universo y saber cómo eran las primeras galaxias que se formaron y que ya tienen una velocidad de recesión gigantesca debido a la expansión del Universo.

En la galaxia lejana puede que se dé el caso de una explosión de supernova. Algo que probablemente sucedió hace muchos miles de millones de años y a miles de millones de años luz de distancia, pero que podemos ver ahora, gracias, entre otras cosas, al efecto amplificador de la lente gravitatoria.

Si la alineación da como resultado una lente de tipo de tipo cruz de Einstein entonces tendremos varias imágenes de la misma supernova. Pero, como cada imagen corresponde a un camino diferente de distinta longitud, entonces podremos ver la misma explosión de supernova varias veces separadas en el tiempo, aunque la estrella sólo explotó una vez.

En 2004 se descubrió uno de estos casos en el cúmulo MACS J1149.5+2223, que está a 5000 millones de años luz de distancia a nosotros. En esa imagen se pudo ver un punto borroso que parecía una supernova que estaba aún más lejos y que sería visible gracias al efecto de lente gravitatoria. Se creyó que se trataba de una supernova de tipo Ia, pero ahora parece muy similar a la supernova SN 1987A, que es un caso peculiar de supernova de tipo II.

A la supernova se la denominó Refsdal en honor al astrónomo noruego Sjur Refsdal. Volvió a verse la supernova Refsdal el 10 de noviembre de 2014. En su día ya mencionamos por aquí este caso.

Ahora se ha podido volver a ver esta supernova el 11 de diciembre de 2015 en lo que supone la sexta imagen de la supernova. Tal y como se había predicho volvió a verse en más o menos un año.

La supernova Refsdal, con un corrimiento al rojo de z = 1,488 ± 0,001, es muy lejana, pues está a 9300 millones de años luz de nosotros. Es un todo un logro este hallazgo, pues ayudará a saber la distribución de materia oscura con una precisión sin precedentes y a conocer mejor la expansión y geometría del Universo.

Es asombro pensar que la luz ha estado viajando durante todo este tiempo por distintos caminos hasta acumular diferencias de tiempo medidas en años, esperando a que nosotros pudiéramos medirl y así saber más sobre el Cosmos. Somos, sin duda, afortunados.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4844

Fuentes y referencias:
Artículo original I.
Artículo original II.
Cruz de Einstein y lentes gravitacionales.
Foto: NASA/ESA Hubble Space Telescope.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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10 Comentarios

  1. Miguel Ángel:

    Pues veremos si en este 2016 se cumple otra de las predicciones de Einstein y se confirman las ondas gravitacionales por los del LIGO.
    ¡¡¡Os deseo mucha suerte en esta nueva vuelta al Sol!!!

  2. tomás:

    Se queda una asombrado de las dimensiones con las que el universo se presenta: ¡un año de diferencia según el camino que escoja el rayo de luz!, ¡una distancia de 9300 millones de al!
    Y nosotros aquí, tan pequeñitos, partiéndonos la cara por nimiedades: Bueno partiéndonos la cara o cortando cabezas por quítame ahí un suní y aquí un chií, o un Mas de menos, o un Rajoy de más. Nuestra bestial afición a matarnos por nada -quizá por el honor, por nuestra fe o nuestra bandera-. ¡Qué autodecepción!
    ¡Pues sí que empiezo bien el año!

  3. Albert:

    Gracias por la información. Os dejo un enlace a un video explicativo sobre esta supernova, saludos, Feliz Año Nuevo y ánimos para continuar divulgando Ciencia y Tecnología.
    https://www.youtube.com/watch?v=aJG4fZb-u1s

  4. tomás:

    Extraordinario vídeo. Completa a las mil maravillas el artículo.
    Gracias Albert.

  5. Albert:

    Para el que le gusten estos detalles, según los mejores valores actuales de los parámetros cosmológicos, en el momento de la explosión de la supernova la distancia que nos separaba de ella era de 5.842 millones de años luz. Debido a la expansión del universo, la luz ha tardado en llegar hasta nosotros 9.491 millones de años, (los 9.300 que dice el post es un valor aproximado), y la distancia a la que los restos de la supernova se encuentran ahora de nosotros, (seguramente serán una estrella de neutrones o un agujero negro), es de 14.436 millones de años luz.
    Saludos.

  6. NeoFronteras:

    Gracias por el vídeo.

  7. tomás:

    Estimado Albert:
    Vuelves a dejarme asombrado con tus datos. Si bien tengo una idea de los diferentes procesos que pueden llevar a una estrella a devenir en una supernova, no imagino cómo esto puede suceder con una estrella de neutrones o con un agujero negro, a no ser por choque o algo así.
    Un cordial saludo y mil gracias.

  8. NeoFronteras:

    Estimado Tomás:
    La expansión no se para y, aunque veamos las galaxias más remotas a casi 13.000 millones de años luz, han estado retrocediendo debido a la expansión durante este tiempo y ya está más lejos.
    Hay más detalles por aquí:

    http://neofronteras.com/especiales/?p=202

  9. Albert:

    Tomás, hace 9491 millones de años una estrella gigante explotó en forma de supernova, y la luz de esa explosión es lo que estamos observando ahora, (supernova Refsdal) en puntos cercanos entre ellos debido al efecto lente gravitatoria.
    Después de la explosión de una supernova, se cree que siempre se forma en su centro una estrella de neutrones o un agujero negro. Como ambos astros viven mucho tiempo, supongo que o bien la E. de N. o bien el A.N. creados en esta explosión continuarán existiendo, situados a una distancia de 14436 millones de años luz de nosotros.
    No se de qué choque hablas ni entiendo lo que no entiendes. Saludos.

  10. tomás:

    Sí, sí, Albert y Neo. Gracias por vuestro interés. Todo cuanto me decís no me era, ni me es, ajeno. Es que interpreté mal el contenido del paréntesis del 5 de Albert “(seguramente serán una estrella de neutrones o un agujero negro)” y entendí que decía que la supernova, podría deberse a la tremenda explosión de un agujero negro o de una estrella de neutrones y, claro, no me parecía, ni me parece, que eso pueda suceder.
    Una confusión; nada más.
    Y repito, mil gracias a ambos.

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