Utilizando datos de un estudio profundo del universo temprano realizado con el telescopio Webb, un equipo ha identificado supernovas diez veces más distantes de lo que se conocía anteriormente. Algunas de las estrellas en explosión recién descubiertas son los ejemplos más distantes de su tipo, incluidas las utilizadas para medir la tasa de expansión del universo. Según sus autores, este estudio es el primer paso significativo hacia estudios más amplios de supernovas antiguas con el telescopio Webb. “El telescopio Webb es una máquina de descubrimiento de supernovas”, dijo en un comunicado Christa DeCoursey, estudiante de posgrado de tercer año en el Observatorio Steward y la Universidad de Arizona en Tucson. “La gran cantidad de detecciones y las grandes distancias a las que se encuentran estas supernovas son los dos resultados más interesantes de nuestro estudio”. DeCoursey presentó estos hallazgos en una conferencia de prensa en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense. Para hacer estos descubrimientos, el equipo analizó datos de imágenes obtenidos como parte del programa Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) de JWST. El Webb es ideal para encontrar supernovas extremadamente distantes porque su luz se extiende a longitudes de onda más largas, un fenómeno conocido como corrimiento al rojo cosmológico. Antes del lanzamiento de Webb, sólo se habían encontrado un puñado de supernovas por encima de un corrimiento al rojo de 2, que corresponde a cuando el universo tenía sólo 3.300 millones de años, sólo el 25% de su edad actual. La muestra JADES contiene muchas supernovas que explotaron aún más lejos en el pasado, cuando el universo tenía menos de 2 mil millones de años. Anteriormente, los investigadores utilizaron el Telescopio Espacial Hubble de la NASA para observar supernovas cuando el universo estaba en la etapa de “adulto joven”. Con JADES, los científicos están viendo supernovas cuando el universo estaba en su “adolescencia” o “preadolescencia”. En el futuro esperan observar la fase de “infancia” del universo. Para descubrir supernovas, el equipo comparó varias imágenes tomadas con un año de diferencia y buscó fuentes que desaparecieron o aparecieron en esas imágenes. Estos objetos cuyo brillo observado varía con el tiempo se denominan objetos transitorios y las supernovas son un tipo de objetos transitorios. En total, el equipo JADES Transient Survey Sample descubrió alrededor de 80 supernovas en un área del cielo de apenas el grosor de un grano de arroz sostenido con el brazo extendido. “Este es realmente nuestro primer vistazo de cómo luce el universo de alto corrimiento al rojo para la ciencia de objetos transitorios”, dijo Justin Pierel, miembro Einstein de la NASA en el Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI). “Estamos tratando de identificar si las supernovas distantes son fundamentalmente diferentes o muy similares a las que vemos en el universo cercano”. Pierel y otros investigadores del STScI proporcionaron análisis expertos para determinar qué objetos transitorios eran en realidad supernovas y cuáles no, porque a menudo tenían un aspecto muy similar. El equipo identificó varias supernovas de alto corrimiento al rojo, incluida la más distante jamás confirmada espectroscópicamente, con un corrimiento al rojo de 3,6. Su estrella madre explotó cuando el universo tenía sólo 1.800 millones de años. Se trata de la llamada supernova de colapso del núcleo, la explosión de una estrella masiva. Las supernovas de tipo Ia son de particular interés para los astrofísicos. Estas estrellas en explosión son tan predeciblemente brillantes que se utilizan para medir distancias cósmicas distantes y ayudar a los científicos a calcular la tasa de expansión del universo. El equipo identificó al menos una supernova de tipo Ia con un corrimiento al rojo de 2,9. La luz de esta explosión comenzó a viajar hacia nosotros hace 11.500 millones de años, cuando el universo tenía sólo 2.300 millones de años. El récord de distancia anterior para una supernova de Tipo Ia confirmada espectroscópicamente era un corrimiento al rojo de 1,95, cuando el universo tenía 3.400 millones de años. Los científicos están ansiosos por analizar las supernovas de Tipo Ia con altos corrimientos al rojo para ver si todas tienen el mismo brillo intrínseco, independientemente de la distancia. Esto es de vital importancia, porque si su brillo varía con el corrimiento al rojo, no serían marcadores confiables para medir la tasa de expansión del universo. Pierel analizó esta supernova de tipo Ia encontrada con un corrimiento al rojo de 2,9 para determinar si su brillo intrínseco era diferente al esperado. Si bien este es sólo el primer objeto de este tipo, los resultados no indican evidencia de que el brillo de tipo Ia cambie con el corrimiento al rojo. Se necesitan más datos, pero por ahora, las teorías basadas en supernovas de tipo Ia sobre la tasa de expansión del universo y su destino final permanecen intactas.
