A lente gravitacional ampliou SN Zwicky e copiou sua imagem quatro vezes, oferecendo um vislumbre do universo distante.
O Zwicky Transient Facility avistou uma supernova distante cuja imagem havia sido ampliada e copiada quatro vezes por lentes gravitacionais. Crédito: J. Johansson
Albert Einstein reconheceu pela primeira vez que um objeto maciço e denso no céu pode agir como uma lente que pode dobrar e focar a luz por trás dele, conhecida como lente gravitacional. Lentes gravitacionais fortes podem ampliar e até criar várias cópias da imagem de fundo.
Recentemente, uma equipe de cientistas descobriu uma supernova rara, de lentes quádruplas, copiada quatro vezes. Estudar sua luz poderia nos dar uma visão mais profunda sobre a matéria escura, a expansão do universo e até mesmo ajudar a medir distâncias cósmicas.
A supernova foi detectada pela primeira vez pela Zwicky Transient Facility (ZTF), por isso os astrônomos a chamaram de SN Zwicky. Usando imagens do Observatório W.M. Keck, do Very Large Telescope e do Telescópio Espacial Hubble, da NASA, a equipe conseguiu confirmar a descoberta.
"Esses objetos com lentes podem nos ajudar a sondar de forma única a quantidade e a distribuição de matéria no núcleo interno das galáxias", disse o líder da equipe e diretor do Centro Oskar Klein da Universidade de Estocolmo, Ariel Goobar, em um comunicado à imprensa.
Um tipo especial de supernova
SN Zwicky é categorizada como uma supernova do tipo Ia. Uma das características dessas explosões é que elas são sempre causadas pelo mesmo tipo de objeto: uma anã branca roubando matéria de um companheiro. Como as anãs brancas têm um limite superior de massa, elas sempre explodem quando atingem uma massa específica, o que significa que essas explosões sempre produzem luminosidades (ou brilho) semelhantes.
Os astrônomos veem aproximadamente 1.000 supernovas do tipo Ia ocorrerem todos os anos (em muitas galáxias, não apenas na Via Láctea);
A frequência desses eventos combinada com sua luminosidade uniforme os tornam um tipo perfeito da chamada vela padrão. Os astrônomos usam fontes com luminosidades conhecidas como velas padrão para deduzir sua distância com base em sua aparência. Tais observações primeiro mostraram e continuam a apoiar a ideia de um universo em aceleração e expansão.
O ZTF Bright Transient Survey é o maior e mais completo levantamento de transientes (que são fenômenos astronômicos que mudam de brilho em um período de tempo relativamente curto). Os astrônomos o usam para capturar e classificar rapidamente milhares de supernovas em tempo quase real. Isso permitiu que a equipe de Goobar percebesse rapidamente que SN Zwicky estava muito mais brilhante do que o esperado, dada sua distância.
Não demorou muito para que eles percebessem que SN Zwicky estava passando por fortes lentes gravitacionais que fizeram com que a imagem se multiplicasse quatro vezes em um padrão ao redor da galáxia em primeiro plano (lente).
Uma descoberta única
O SN Zwicky de lentes quádruplas está localizado a 4 bilhões de anos-luz de distância, quase quatro vezes mais longe do que a maioria das supernovas que a ZTF vê. Mas como o SN Zwicky foi ampliado 25 vezes por uma galáxia densa em primeiro plano, o telescópio foi capaz de capturar sua luz!
A intensa ampliação combinada com sua distância oferece a oportunidade de olhar mais para trás no tempo do que seria possível de outra forma, dando uma imagem muito mais clara do universo à medida que ele evoluiu. "Observar mais [supernovas do tipo Ia com lentes fortes] nos dará uma chance sem precedentes de explorar a natureza da energia escura", disse o coautor do estudo, Joel Johansson, também da Universidade de Estocolmo.
Esta descoberta profunda pode agora lançar luz sobre propriedades de galáxias distantes e até ajudar a revelar respostas há muito esperadas sobre matéria escura e energia escura. Os cientistas têm se intrigado sobre a matéria escura e a energia escura há séculos. Esses dois componentes são invisíveis, mas influenciam muito o cosmos: o primeiro compõe a maior parte da massa das galáxias e o segundo domina a densidade total de energia encontrada no espaço.
Ao melhorar nossa compreensão do universo distante e do fenômeno das lentes gravitacionais, SN Zwicky tem um forte potencial para ajudar na compreensão das forças fundamentais que compõem nosso universo.
Fonte: Astronomy.com
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