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La excepcional supernova de Refsdal

Una exótica imagen astronómica, esperada por décadas, es captada al fin. Usando imágenes del Hubble, un grupo de astrónomos descubre el primer caso de una supernova detrás de un lente gravitacional.

En 1937, el astrónomo suizo Fritz Zwicky, propuso que una galaxia podría funcionar de la misma forma en que lo hace una lente. Zwicky era considerado todo un personaje dentro de los ambientes académicos y muchas de sus ideas, incluyendo la existencia de la materia oscura, fueron recibidas en su momento como excéntricas ocurrencias. Las lentes galácticas de Zwicky no eran la excepción.

La imagen que Zwicky tenía era la siguiente. Supongamos el caso de una lejana galaxia A justo en la línea de visión de otra galaxia cercana llamada B. Así, las galaxias A y B y nosotros, formaríamos casi una línea recta.

Zwicky consideró lo que Albert Einstein había dicho en su momento sobre la deformación del espacio-tiempo debido a la masa de los cuerpos en el cosmos y sugirió que la luz proveniente de la galaxia A podría ser afectada en su camino hacia nosotros por la masa de la galaxia B. En pocas palabras, la galaxia B actuaría como una lente gravitacional que nos dejaría ver lo que pasa mucho más allá, en la galaxia A.

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La “loca” idea de Zwicky era correcta, pero sólo recientemente fuimos capaces de comprobar con imágenes lo predicho por el suizo.

Poco más de 40 años después, a comienzos de 1964, otro astrónomo, el noruego Sjur Refsdal, siguió los pasos de Zwicky para desarrollar un conjunto de ecuaciones que le permitieran estimar diversos parámetros cosmológicos a partir del fenómenos de las lentes gravitacionales.

Sin embargo, se añadía una complicación: era necesario detectar la explosión de una estrella ubicada en la galaxia más lejana. Es decir, deberíamos tener la rara fortuna de observar una supernova en la galaxia A, según la configuración original de Zwicky.

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Desafortunadamente, Refsdal murió en enero de 2009 sin lograr ver un sólo caso que le permitiera comprobar que sus modelos matemáticos eran correctos.

Por fin, a principios del 2015 se dio a conocer el descubierto de la primera Supernova Refsdal.

Usando imágenes del telescopio espacial Hubble, un grupo de astrónomos reportó el hallazgo de la primer supernova cuya luz viajo hasta nosotros, pero su camino fue deformado por la masa de una galaxia.

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La lente gravitacional fue producida por una galaxia del tipo elíptico que desvió la luz de una supernova en otra galaxia justo detrás, ubicada a 9,400 millones de años luz de nosotros. En otras palabras, la explosión de la estrella ocurrió muchísimo antes del nacimiento del Sol, que fue hace 4,500 millones de años.

El equipo encabezado por Patrick Kelly de la Universidad de California en Berkeley, encontró que, en un juego de imágenes tomadas en noviembre de 2014, se apreciaban cuatro extraños puntos brillantes entorno de una galaxia elíptica. Al comparar con datos de años anteriores, confirmaron el descubrimiento de uno de los fenómenos más exóticos hasta ahora registrados.

“Este es el primer descubrimiento de una supernova cuya luz es curvada por un lente gravitacional para formar múltiples imágenes de buena resolución”,

escribieron los astrónomos en su artículo científico.

La luz de la explosión fue deformada de tal manera que después de rodear la galaxia elíptica llegó a nosotros como cuatro puntos separados. Esta configuración no es nueva y en otras ocasiones ha sido captada para una galaxia completa. Lo excepcional de las imágenes de Kelly y sus colaboradores es que captaron la explosión de una estrella en la galaxia de atrás, la cual también se ve deformada en las imágenes del telescopio espacial.

Gracias a las ecuaciones desarrolladas Zwicky y Refsdal, los investigadores podrán estimar diversos parámetros cosmológicos, como la tasa de expansión del Universo y su geometría y la distribución de la escurridiza materia oscura propuesta por Zwicky. Los astrónomos ya trabajan con nuevas imágenes que les permitieran refinar sus cálculos.

Parece que la historia de la excepcional supernova de Refsdal vista a través de la lente galáctica de Zwicky apenas comienza.

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