El telescopio James Webb ha permitido un gran avance en el estudio de las supernovas. Su capacidad de observación ha permitido detectar supernovas en la infancia del universo. Algo que ofrece una oportunidad única para entender cómo han evolucionado desde entonces…
El JWST también permite avanzar en el estudio de las supernovas
El Telescopio James Webb (JWST) está siendo una pieza clave en el estudio de las supernovas en la infancia del universo. Los datos del telescopio han permitido identificar diez veces más supernovas, en aquel momento, de las que se conocían hasta ahora. Algunos son los ejemplos más lejanos de sus respectivos tipos. Entre ellas se encuentran las supernovas de tipo Ia, que permiten medir la velocidad de expansión del universo. Lo más interesante es la combinación del número de detecciones y las distancias a esas explosiones que ha recogido el observatorio espacial.
Para encontrar estos fenómenos, un equipo de investigadores ha analizado las imágenes obtenidas en el marco del programa JADES. El nombre se debe a las siglas JWST Advanced Deep Extragalactic Survey. El telescopio JWST es ideal para encontrar supernovas extremadamente distantes. Su luz, a medida que viaja hacia nosotros, se ha extendido hacia longitudes de onda más largas (infrarrojos). Este fenómeno se llama corrimiento al rojo cosmológico. Hasta su llegada, sólo se conocían un puñado de supernovas con un desplazamiento al rojo superior a dos.
Ese corrimiento al rojo de 2 (representado como z=2) corresponde aproximadamente a cuando el universo tenía 3.300 millones de años. Es decir, alrededor de una cuarta parte de su edad actual (13.800 millones de años). El catálogo JADES contiene muchas supernovas que ocurrieron incluso a mayor distancia. Algunas ocurrieron cuando el universo tenía menos de 2 mil millones de años. Hasta la llegada del JWST, para estas observaciones se utilizaba el telescopio Hubble. Es capaz de capturar supernovas de una etapa algo más reciente del universo…
Las diferencias en las supernovas a distancias tan grandes
Si lo comparáramos con la vida de un ser humano, el telescopio Hubble vería supernovas de después de la adolescencia. El catálogo JADES, por su parte, contiene supernovas que corresponderían al periodo de la adolescencia o preadolescencia. Siguiendo con este símil, los investigadores explican que en el futuro esperan ver supernovas que correspondan a la fase Infant o baby del universo. Para descubrir estas explosiones, los investigadores han comparado diferentes imágenes tomadas con un año de diferencia.
Buscaron objetos que estaban presentes en una imagen, pero no en la otra. Este tipo de objetos que varían en brillo con el tiempo se conocen como objetos o fenómenos transitorios. Las supernovas entran en esta definición. En todo el catálogo, los investigadores descubrieron alrededor de ochenta supernovas. Todo ubicado en una pequeña región del cielo. Apenas del tamaño de un grano de arena sostenido a la distancia de nuestro brazo extendido. Algo muy útil para comprender el aspecto de los fenómenos transitorios en la infancia del universo.
El gran objetivo es entender si estas supernovas tan lejanas son diferentes a las que podemos ver en el universo cercano. En primer lugar ha sido necesario entender cuáles eran realmente supernovas y cuáles eran otro tipo de fenómenos transitorios. De esta forma, han encontrado varios con un corrimiento al rojo muy alto. Entre ellos, los más lejanos confirmados mediante espectroscopia (mediante el estudio de su luz). Tiene un corrimiento al rojo de 3,6. Es decir, la estrella que lo provocó explotó cuando el universo tenía 1.800 millones de años.
Los avances en el estudio de supernovas distantes muestran fenómenos familiares
Esta supernova en particular es, podríamos decir, clásica. Fue producto del colapso del núcleo de una estrella masiva. Sin embargo, los más interesantes son los de tipo Ia. Ocurren cuando una enana blanca roba material de una estrella compañera. Por tanto, siempre se produce al alcanzar una determinada masa. Para que puedas determinar cuál será su brillo máximo. Esto nos permite calcular a qué distancia se encuentra de nosotros al analizarlo. Los investigadores han encontrado una supernova de este tipo con un corrimiento al rojo de 2,9.
Ocurrió cuando el universo tenía unos 2.300 millones de años. El récord anterior fue un corrimiento al rojo de 1,95 (unos 3.400 millones de años). El estudio de estas supernovas lejanas nos permite determinar si tienen el mismo brillo intrínseco independientemente de su distancia. Algo muy importante porque, si su brillo variara con el corrimiento al rojo, no serían una herramienta fiable para medir el ritmo de expansión del universo. La buena noticia es que el estudio no ve ninguna diferencia en ese brillo intrínseco.
La parte más atractiva, probablemente, será el estudio de las supernovas provocadas por estrellas con una metalicidad (abundancia de elementos más allá del hidrógeno y el helio) muy inferior a la del Sol. La comparación de estas supernovas con las que tienen lugar en nuestro entorno ayudará a comprender mejor la formación de las estrellas y el mecanismo de las explosiones de supernovas en la infancia del universo. Es algo que resulta muy atractivo. Nos permitirá comprender si las supernovas han evolucionado de alguna manera desde el pasado del universo hasta el presente…
Estudiar
El estudio fue presentado en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense y no estaba disponible para consulta en el momento de la publicación de este artículo.
Referencias: Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial
