Supernova multiplicada por lente gravitacional pode revelar velocidade real de expansão do universo

Uma supernova superluminosa localizada a 10 bilhões de anos-luz apareceu cinco vezes no céu terrestre. O fenômeno, batizado de SN Winny, resulta de lentes gravitacionais formadas por duas galáxias em primeiro plano que desviam a luz da explosão. Pesquisadores da Technical University of Munich e instituições parceiras identificaram o evento como uma oportunidade rara para calcular diretamente a taxa de expansão do universo, conhecida como constante de Hubble. A descoberta ocorreu em agosto de 2025 após uma busca de seis anos por candidatos promissores.

Fenômeno raro cria cinco imagens de um único evento

A supernova brilha significativamente mais que explosões estelares comuns, caracterizando-se como superluminosa. Sua luz viajou durante bilhões de anos antes de ser desviada pelas duas galáxias no caminho, que atuam como lente natural. O resultado é um efeito de fogos de artifício cósmicos, com cinco imagens distintas do mesmo evento aparecendo no céu. Essa configuração incomum chamou atenção imediata dos cientistas, pois a maioria dos sistemas de lente produz apenas duas ou quatro imagens.

O alinhamento perfeito necessário para criar cinco imagens é extraordinariamente raro. A probabilidade de tal configuração ocorrer fica abaixo de uma em um milhão, segundo Sherry Suyu, professora associada de cosmologia observacional na TUM. A luz da explosão seguiu caminhos diferentes ao contornar as galáxias, gerando atrasos distintos no tempo de chegada até a Terra. Medir esses intervalos temporais permite determinar a constante de Hubble de forma independente, oferecendo uma terceira abordagem para resolver um dos maiores mistérios da cosmologia.

Observações de alta resolução revelam estrutura do sistema

Astrônomos utilizaram o Large Binocular Telescope, localizado no Arizona, para capturar imagens de altíssima resolução. O equipamento possui dois espelhos de 8,4 metros cada um e sistema avançado de óptica adaptativa. A fotografia obtida revela as duas galáxias centrais e os cinco pontos azulados da supernova em tons vibrantes.

• A supernova fica a cerca de 10 bilhões de anos-luz de distância da Terra.
• Duas galáxias em z=0.375 atuam como lente gravitacional natural.
• As imagens aparecem em tons azulados na imagem colorida de alta resolução.
• O sistema permite modelagem mais simples da distribuição de massa nas galáxias lente.
• Observações continuam com telescópios terrestres e espaciais como Hubble e James Webb.

Allan Schweinfurth, da TUM, e Leon Ecker, da LMU, analisaram as posições das cinco imagens e construíram o primeiro modelo detalhado da distribuição de massa nas galáxias lente. Diferente de aglomerados complexos, este sistema apresenta distribuição de massa suave e regular. As galáxias parecem não ter colidido no passado, o que simplifica significativamente os cálculos necessários para determinar a constante de Hubble.

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Tensão de Hubble encontra nova solução potencial

Astrônomos medem a expansão do universo por duas vias principais há décadas. Uma utiliza a escada de distância cósmica com objetos próximos, enquanto a outra analisa a radiação cósmica de fundo do Big Bang. Os resultados dessas duas metodologias divergem significativamente, desafiando o modelo padrão da cosmologia e gerando debate sobre possível nova física ou limitações nos métodos atuais.

Essa discrepância, conhecida como tensão de Hubble, persiste há anos e representa um dos maiores desafios da cosmologia moderna. SN Winny oferece uma terceira abordagem completamente independente. O método de atraso temporal funciona em um único passo e depende menos de calibrações acumuladas ou suposições sobre a evolução cósmica inicial. Stefan Taubenberger, da equipe de pesquisa, explica que o atraso entre as imagens, combinado com o modelo de massa das galáxias lente, permite cálculo direto da constante de Hubble sem necessidade de múltiplas etapas intermediárias.

Supernova tipo I superluminosa revela universo primitivo

A supernova é classificada como tipo I superluminosa, uma das explosões estelares mais energéticas conhecidas. O evento ocorreu quando o universo tinha apenas cerca de 4 bilhões de anos de idade, revelando processos físicos do cosmos primitivo. A ampliação gravitacional causada pelas duas galáxias em primeiro plano tornou o evento visível do solo terrestre, permitindo observações detalhadas que de outra forma seriam impossíveis.

Pesquisadores planejam monitorar cuidadosamente os atrasos temporais entre as cinco imagens ao longo dos próximos meses. Equipes internacionais acompanham o evento em múltiplos comprimentos de onda, coletando dados espectroscópicos e fotométricos que refinam o entendimento do sistema. O objetivo é obter um valor independente e preciso da taxa de expansão do universo, com resultados preliminares esperados ainda em 2026.

Lentes gravitacionais expandem alcance de telescópios terrestres

O caso de SN Winny reforça o poder extraordinário das lentes gravitacionais para estudar o cosmos distante. Eventos como este expandem significativamente o alcance efetivo de telescópios terrestres, permitindo observações de objetos que de outra forma permaneceriam invisíveis. Eles também testam previsões da relatividade geral de Einstein em escalas extremas, validando ou questionando a teoria fundamental que descreve a gravidade em todo o universo.