Supernova multiplicada por lentes gravitacionales podría revelar la velocidad real de expansión del universo

Una supernova superluminosa situada a 10 mil millones de años luz de distancia ha aparecido cinco veces en el cielo de la Tierra. El fenómeno, denominado SN Winny, se debe a lentes gravitacionales formadas por dos galaxias en primer plano que desvían la luz de la explosión. Pesquisadores de Technical University de Munich y las instituciones asociadas identificaron el evento como una oportunidad única para calcular directamente la tasa de expansión del universo, conocida como constante Hubble. El descubrimiento se produjo en agosto de 2025 tras una búsqueda de seis años de candidatos prometedores.

El raro Fenômeno crea cinco imágenes de un solo evento

La supernova brilla significativamente más que las explosiones estelares ordinarias, lo que la hace superluminosa. La luz de Sua viajó durante miles de millones de años antes de ser desviada por las dos galaxias que se encuentran en su camino, que actúan como una lente natural. El resultado es un efecto cósmico de fuegos artificiales, con cinco imágenes distintas del mismo evento apareciendo en el cielo. La configuración inusual de Essa llamó la atención de los científicos de inmediato, ya que la mayoría de los sistemas de lentes sólo producen dos o cuatro imágenes.

La alineación perfecta necesaria para crear cinco imágenes es extraordinariamente rara. La probabilidad de que ocurra tal configuración es inferior a una entre un millón, según Sherry Suyu, profesor asociado de cosmología observacional en TUM. La luz de la explosión siguió diferentes caminos a su paso por las galaxias, generando diferentes retrasos en el tiempo en que llegó a Terra. Medir permite que estos intervalos temporales determinen la constante de Hubble de forma independiente, ofreciendo un tercer enfoque para resolver uno de los mayores misterios de la cosmología.

Observações de alta resolución revela la estructura del sistema

Astrônomos utilizó el Large Binocular Telescope, ubicado en el Arizona, para capturar imágenes de muy alta resolución. El equipo cuenta con dos espejos de 8,4 metros cada uno y un avanzado sistema de óptica adaptativa. La fotografía obtenida revela en tonos vibrantes las dos galaxias centrales y los cinco puntos azulados de la supernova.

• La supernova se encuentra a unos 10 mil millones de años luz de Terra.
• Las galaxias Duas en z=0,375 actúan como lentes gravitacionales naturales.
• Las imágenes aparecen azuladas en imágenes en color de alta resolución.
• El sistema permite modelar de forma más sencilla la distribución de masa en galaxias lentes.
• Observações continúa con telescopios terrestres y espaciales como Hubble y James Webb.

Allan Schweinfurth, de TUM, y Leon Ecker, de LMU, analizaron las posiciones de las cinco imágenes y construyeron el primer modelo detallado de la distribución de masa en galaxias lentes. Diferente de clusters complejos, este sistema presenta una distribución masiva suave y regular. Las galaxias no parecen haber chocado en el pasado, lo que simplifica significativamente los cálculos necesarios para determinar la constante Hubble.

Tensão de Hubble encuentra una nueva solución potencial

Astrônomos lleva décadas midiendo la expansión del universo de dos formas principales. Uno utiliza la escala de distancias cósmicas con objetos cercanos, mientras que el otro analiza la radiación cósmica de fondo de Big Bang. Los resultados de estas dos metodologías divergen significativamente, desafiando el modelo estándar de cosmología y generando debate sobre posibles nuevas físicas o limitaciones de los métodos actuales.

La discrepancia Essa, conocida como tensión Hubble, ha persistido durante años y representa uno de los mayores desafíos de la cosmología moderna. SN Winny ofrece un tercer enfoque completamente independiente. El método de retardo de tiempo funciona en un solo paso y se basa menos en calibraciones acumuladas o en suposiciones sobre la evolución cósmica temprana. Stefan Taubenberger, del equipo de investigación, explica que el retraso entre imágenes, combinado con el modelo de masa de galaxias lentes, permite el cálculo directo de la constante Hubble sin necesidad de múltiples pasos intermedios.

La luz superluminosa Supernova tipo I revela el universo temprano

La supernova está clasificada como superluminosa de tipo I, una de las explosiones estelares más energéticas que se conocen. El evento ocurrió cuando el universo tenía sólo unos 4 mil millones de años, lo que reveló procesos físicos del cosmos temprano. La magnificación gravitacional causada por las dos galaxias en primer plano hizo que el evento fuera visible desde la Tierra, permitiendo observaciones detalladas que de otro modo habrían sido imposibles.

Pesquisadores planea monitorear cuidadosamente los retrasos temporales entre las cinco imágenes durante los próximos meses. El Equipes internacional monitorea el evento en múltiples longitudes de onda, recopilando datos espectroscópicos y fotométricos que perfeccionan la comprensión del sistema. El objetivo es obtener un valor independiente y preciso de la tasa de expansión del universo, cuyos resultados preliminares se esperan para 2026.

El Lentes gravitacional amplía la gama de telescopios terrestres

El caso de SN Winny refuerza el extraordinario poder de las lentes gravitacionales para estudiar el cosmos distante. Eventos de esta manera amplía significativamente el alcance efectivo de los telescopios terrestres, permitiendo observaciones de objetos que de otro modo permanecerían invisibles. Eles también prueba las predicciones de la relatividad general de Einstein a escalas extremas, validando o cuestionando la teoría fundamental que describe la gravedad en todo el universo.