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Graças ao Telescópio Espacial James Webb, da Nasa, pela primeira vez, duas supernovas com um efeito curioso de lente gravitacional foram encontradas na mesma galáxia, chamada MRG-M0138. A novidade foi divulgada pela agência espacial norte-americana ontem (21).
Em 2019, astrônomos anunciaram a descoberta de uma primeira supernova dentro do aglomerado de galáxias MACS J0138.0-2155, conforme visto por imagens do Telescópio Espacial Hubble, da Nasa, tiradas em 2016. A explosão estelar foi batizada de Supernova Requiem.
Mais recentemente, em novembro de 2023, astrônomos ficaram surpresos ao descobrir com o James Webb, sete anos depois, que a mesma galáxia é o lar de uma segunda supernova, chamada de Supernova Encore.
Eles também notaram que a galáxia MRG-M0138 parece distorcida pela lente gravitacional, efeito primeiro previsto por Albert Einstein. A poderosa gravidade do aglomerado de galáxias intermediário MACS J0138 distorce e amplia a galáxia distante, produzindo cinco imagens diferentes dela.
"Quando uma supernova explode atrás de uma lente gravitacional, sua luz alcança a Terra por vários caminhos diferentes", explicam em comunicado Justin Pierel, especialista do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, em Maryland, nos Estados Unidos, e Andrew Newman, astrônomo do Observatório da Instituição Carnegie para a Ciência, em Pasadena, na Califórnia.
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Os cientistas compararam os caminhos de luz diferentes a vários trens que saem de uma estação ao mesmo tempo, todos viajando na mesma velocidade e ao mesmo local. Cada um segue um trajeto diferente e, devido às diferenças no comprimento e terreno da viagem, as locomotivas não chegam ao destino ao mesmo tempo.
"De forma similar, as imagens de supernovas com lentes gravitacionais parecem aos astrônomos ao longo de dias, semanas ou até anos", dizem os especialistas. "Medindo as diferenças nos tempos em que as imagens da supernova aparecem, podemos medir a história da taxa de expansão do universo, conhecida como a constante de Hubble, que é um grande desafio na cosmologia hoje."
O problema é que supernovas com imagens múltiplas são extremamente raras: até agora, menos de uma dúzia foi detectada, segundo Pierel e Newman. Dentro deste pequeno grupo de explosões estelares, a supernova de 2016 se destacou por vários motivos.
Um deles é que a Supernova Requiem estava a 10 bilhões de anos-luz e provavelmente era do tipo Ia, usado como uma "vela padrão" para medir distâncias cósmicas. Além disso, modelos previram que uma das fotos da explosão estaria tão atrasada em seu caminho através da extrema gravidade do aglomerado que ela não deve aparecer para nós até meados da década de 2030.
Como Requiem não foi descoberta até 2019, muito depois de ter desaparecido da vista, não foi possível reunir dados suficientes para medir a constante de Hubble naquela época. Mas ainda há esperanças que o cálculo possa ser feito no futuro.
"Supernovas são normalmente imprevisíveis, mas neste caso sabemos quando e onde procurar para ver as últimas aparições de Requiem e Encore", dizem Pierel e Newman. "Observações infravermelhas por volta de 2035 capturarão sua última despedida e fornecerão uma nova e precisa medição da constante de Hubble".
