Un misterioso trío de puntos luminosos ha aparecido en las nuevas imágenes del telescopio espacial James Webb. Estos tres destellos, hasta ahora desconocidos, intrigan a los investigadores y ofrecen pistas cruciales para comprender la expansión del Universo.
Estos puntos de luz son en realidad imágenes de una misma supernova, llamada H0pe. Su multiplicación se debe al efecto de lente gravitacional causado por un cúmulo de galaxias situado en primer plano.
Esta lente cósmica, ubicada a 3.600 millones de años luz, deforma la luz de la supernova distante, creando tres imágenes distintas. Cada imagen corresponde a un momento diferente de la explosión, un verdadero reloj cósmico para los astrónomos.
La supernova H0pe, de tipo Ia, constituye una herramienta valiosa para medir la constante de Hubble. Este indicador esencial describe la velocidad a la que el Universo se expande, y su valor preciso sigue siendo motivo de debate entre los científicos.
Gracias a esta supernova con lente gravitacional, los investigadores han podido calcular una nueva estimación de la constante de Hubble: 75,4 kilómetros por segundo y por megapársec. Este método innovador, combinado con la potencia del telescopio Webb, podría finalmente reducir las incertidumbres sobre este valor fundamental.
Los científicos también han utilizado datos recolectados por telescopios en tierra para confirmar la naturaleza de la supernova H0pe. Estas observaciones corroboran que esta estrella explotó hace aproximadamente 3.500 millones de años tras el Big Bang, mucho antes de la aparición de las galaxias modernas.
Una particularidad de este fenómeno es que cada camino seguido por la luz tiene una longitud diferente. Esto permite obtener "retrasos temporales", como si estuviéramos viendo la explosión en tres momentos distintos de su desarrollo.
La constante de Hubble: un misterio cada vez más oscuro
La constante de Hubble, que mide la velocidad de expansión del Universo, sigue siendo un tema controvertido entre los científicos. Las mediciones locales, es decir, las realizadas en nuestro entorno cósmico cercano, son coherentes con valores comprendidos entre 73 y 75 km/s/Mpc.
Las nuevas observaciones de la supernova H0pe, realizadas gracias al telescopio James Webb, confirman este rango de valores. Esto refuerza la validez de las mediciones anteriores realizadas, especialmente con el telescopio Hubble.
Sin embargo, estos resultados están en tensión con las mediciones efectuadas sobre la radiación fósil del Universo, también llamada fondo cósmico de microondas. Estas últimas, basadas en la observación del Universo joven, sugieren un valor más bajo para la constante de Hubble, cercano a 67 km/s/Mpc.
Esta discrepancia entre las dos estimaciones, llamada la "crisis de la constante de Hubble", es uno de los grandes enigmas de la cosmología actual.
Los investigadores esperan que las futuras observaciones del programa PEARLS (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science), utilizando las capacidades únicas del telescopio Webb, permitan afinar el valor de la constante de Hubble. Estos datos adicionales podrían resolver la divergencia entre los dos conjuntos de mediciones o revelar nuevas sutilezas sobre la evolución del Universo, e incluso la naturaleza misma de la materia oscura o la energía oscura, que influyen en la expansión cósmica.
¿Qué es una lente gravitacional?
La lente gravitacional es un fenómeno cósmico predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein. Ocurre cuando un objeto masivo, como un cúmulo de galaxias, deforma el espacio-tiempo a su alrededor. Esto tiene el efecto de curvar la trayectoria de la luz proveniente de un objeto distante ubicado detrás de este cúmulo.
Cuando la luz es curvada de esta manera, puede amplificarse y multiplicarse, creando imágenes desdobladas o incluso múltiples del objeto distante. Este fenómeno permite a los astrónomos observar objetos muy lejanos en el Universo, normalmente demasiado débiles para ser detectados. Las lentes gravitacionales actúan, por lo tanto, como "telescopios naturales", haciendo visibles objetos que de otro modo no lo serían.
Fuente: NASA's James Webb Space Telescope