L’immagine di una supernova distorta da una lente gravitazionale potrebbe riapparire nel 2037

L'ammasso galattico MACS J0138.0-2155 e la supernova Requiem
Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta uno studio su una supernova il cui bagliore è stato distorto e moltiplicato da una lente gravitazionale. Un team di ricercatori ha esaminato varie immagini catturate nel corso di anni dal telescopio spaziale Hubble dopo che tre immagini della supernova AT 2016jka, soprannominata Requiem, sono state scoperte in dati d’archivio del 2016. Com’è normale, nel corso del tempo la sua luminosità si è ridotta fino a scomparire ma, secondo i ricercatori, una quarta immagine di quella supernova sarà visibile nel 2037, sempre a causa della distorsione generata dalla lente gravitazionale prodotta dalla forza di gravità dell’ammasso galattico MACS J0138.0-2155, o semplicemente MACS J0138.

Questa è la storia di quella che i dati raccolti indicano essere probabilmente una supernova di tipo Ia. La sua storia è cominciata circa 10 miliardi di anni fa con l’esplosione di una nana bianca che aveva raggiunto una massa critica probabilmente dopo aver rubato gas a una compagna. Il bagliore di questa supernova ha viaggiato nello spazio e, dopo circa 6 miliardi di anni, una parte delle emissioni elettromagnetiche è stata deviata in vari modi passando vicino all’ammasso galattico MACS J0138. Dopo altri 4 miliardi di anni quelle emissioni hanno raggiunto la Terra.

Le immagini di questa supernova sono state scoperte da Gabe Brammer dell’Istituto Niels Bohr dell’Università di Copenhagen partendo dall’esame di un’immagine catturata nel 2019 dal telescopio spaziale Hubble nel corso del programma REQUIEM (REsolved QUIEscent Magnified Galaxies). Un confronto con un’immagine catturata nel 2016 nel corso di un altro programma astronomico di Hubble ha mostato che nell’immagine del 2016 un oggetto luminoso appariva tre volte mentre era assente nell’immagine del 2019. L’immagine (Joseph DePasquale (STScI)) mostra l’ammasso galattico MACS J0138 visto dal telescopio spaziale Hubble nel 2016 e nel 2019. La supernova Requiem è presente nei cerchietti nell’immagine del 2016. I ricercatori prevedono che apparirà nel 2037 nella posizione indicata dal cerchietto giallo in alto a sinistra nell’immagine del 2019.

Assieme a Steve Rodney dell’Università del South Carolina, Gabe Brammer ha cominciato un’analisi più approfondita del sistema. La previsione della nuova apparizione della supernova Requiem deriva dall’analisi degli effetti gravitazionali dell’ammasso galattico MACS J0138 utilizzando modelli informatici che descrivono i vari percorsi compiuti dalla luce della supernova attraverso i vari grumi di materia oscura presenti nell’ammasso. Gli effetti variano in diverse aree e ciò causa deviazioni nella luce della supernova che possono portare al ritardo di parecchi anni previsto dai modelli applicati.

La previsione è al momento approssimativa dato che il margine di errore è di un paio d’anni. La rilevazione offrirà informazioni utili per varie ricerche cosmologiche dato che forniranno dati precisi sulle caratteristiche gravitazionali dell’ammasso galattico MACS J0138 utili alle ricerche sulla materia oscura e le supernove di tipo Ia sono usate per misurare la velocità di espansione dell’universo perciò altri dati sulla supernova Requiem aumenteranno la precisione di quella misurazione.

Sfruttare lenti gravitazionali sta diventando sempre più comune nelle ricerche astronomiche e i nuovi telescopi che entreranno in servizio nei prossimi anni aiuteranno quelle ricerche. Essi permetteranno di individuare nuove supernove lontanissime e visibili solo grazie a lenti gravitazionali, a volte in diversi momenti come la supernova Requiem.

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