El Telescopio Espacial Webb explora las supernovas en el inicio del universo Copiar al portapapeles
POR: Luis Moctezuma
10 junio, 2024
Un equipo de investigadores recurrió al Telescopio Espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés) para buscar supernovas en el universo primitivo. Encontraron 10 veces más de las que se conocían previamente.
El Webb ofrece la oportunidad de mirar a grandes distancias y muy atrás en el tiempo, lo que ha permitido que se desarrolle este tipo de investigación. Los resultados se presentaron en una conferencia de prensa durante la reunión número 244 de la Sociedad Astronómica Americana en Madison, Wisconsin.
Una máquina para descubrir supernovas
“El Webb es una máquina de descubrimiento de supernovas”, afirmó Christa DeCoursey, quien presentó los resultados de su investigación. Ella es estudiante de tercer año en el Observatorio Steward y en la Universidad de Arizona en Tucson.
“El gran número de detecciones más las grandes distancias a estas supernovas son los dos resultados más emocionantes de nuestro estudio”, comentó DeCoursey.
Para el estudio se recurrió a datos del programa de Estudio Extragaláctico Avanzado Profundo (JADES). El Webb es ideal para buscar supernovas distantes porque su luz se estira en longitudes de onda más grandes, un fenómeno que se conoce como corrimiento al rojo cosmológico.
Antes del Webb se conocían algunas supernovas que son visibles por encima del corrimiento al rojo de 2. Esta medición corresponde al momento en que el universo tenía 3.3 mil millones de años, cuando el universo tenía el 25% de su edad actual.
Los datos del Webb permiten ir más atrás en el tiempo. La muestra de JADES contiene supernovas que explotaron cuando el universo tenía menos de 2 mil millones de años de edad.
Para la investigación se usaron imágenes con un año de diferencia. Esto permitió observar los puntos que aparecían y desaparecían en ellas.
Los objetos que cambian de brillo con el paso del tiempo se conocen como “transitorios”. Las supernovas son un tipo de transitorio. La Muestra del Estudio de Transitorios de JADES dejó al descubierto alrededor de 80 supernovas en un fragmento del cielo que equivale al grosor de un grano de arroz a lo largo de un brazo.
“Esta es realmente nuestra primera muestra de cómo se ve el universo de alto corrimiento al rojo para la ciencia transitoria”, señaló Justin Pierel. Él forma parte del equipo de investigadores.
“Estamos tratando de identificar si las supernovas distantes son fundamentalmente diferentes o muy similares a lo que vemos en el universo cercano”, agregó Pierel, quien es becario Einstein de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio estadounidense (NASA) en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI), en Baltimore, Maryland.
Para determinar qué transitorios eran supernovas y cuáles fue necesario el análisis experto de un equipo de investigadores del STScI. Identificaron a muchas supernovas entre las que se incluye la más lejana conocida, tiene un corrimiento al rojo de 3.6.
La estrella que la produjo debió explotar cuando el universo tenía 1.8 mil millones de años. Es lo que se conoce como una supernova de colapso de núcleo, que consiste en la explosión de una estrella masiva.
Uno de los tipos de supernova que más interesan a los investigadores son las Ia. Su brillo es predecible y se usan para medir distancias cósmicas, lo que ayuda a comprender la tasa de expansión del universo.
El equipo de investigadores encontró al menos una de estas supernovas. Su corrimiento al rojo es de 2.9. La luz de este objeto comenzó su viaje hasta nosotros hace 11.5 mil millones de años; en ese entonces el universo tenía 2.3 mil millones de años de edad. El récord anterior lo tenía una supernova de tipo Ia con un corrimiento al rojo de 1.95, cuando el universo tenía 3.4 mil millones de años.
Para los científicos es importante analizar supernovas de tipo Ia para verificar si conservan su brillo intrínseco. Si el corrimiento al rojo modifica su brillo no serían útiles como marcas para medir la expansión del universo.
Pierel analizó una de estas supernovas con un corrimiento al rojo de 2.9. Se trata únicamente de un objeto, así que sus resultados no son suficientes como evidencia de cambios en el brillo, o la ausencia de ellos. Se requieren más datos para comparar y decidir si siguen siendo un referente confiable para medir la expansión del universo a grandes distancias.