Una supernova antiquísima vista en 3 puntos distintos del espacio

Una supernova es una explosión estelar, que se produce al final de la vida de algunas estrellas muy masivas. En este violento epílogo, la estrella expulsa el material de sus capas exteriores por medio de una onda de choque, lo que permite ver los diferentes elementos de los que estaba compuesta.

Un equipo internacional, en el que ha participado Tom Broadhurst, Investigador Ikerbasque de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) y asociado del DIPC (Donostia International Physics Center), ha obtenido tres imágenes, cada una en un sitio distinto y de un color diferente, de una misma supernova en el universo distante, gracias al poder amplificador a modo de lente que ejerció una galaxia ubicada en primer plano.

El equipo de investigación desarrolló un modelo del campo gravitacional de la galaxia que sirvió de lente y así se pudo determinar que la luz de estas tres imágenes recorrió tres caminos diferentes, los que difieren en distancia por unos pocos días. Esto explica los tres colores obtenidos en las imágenes, ya que a medida que el gas de la supernova se expande y se enfría existe una variación en el color emitido. A mayor temperatura, la luz emitida es más azul, y a medida que la temperatura va disminuyendo, la luz emitida va tendiendo al rojo. Así, la imagen azul corresponde a una fotografía de la supernova unas pocas horas después de la explosión estelar, mientras que la imagen verde y la roja corresponden a 2 y 8 días tras la explosión respectivamente.

Esta información permitió determinar el radio de la estrella que explotó, una supergigante roja con un radio equiparable a 500 veces el del Sol, y que explotó hace 11.500 millones de años, mucho antes de que naciera la Tierra y justo cuando se estaba formando nuestra galaxia. Las imágenes de esta supernova, captadas con el telescopio espacial Hubble, están muy ampliadas por el campo gravitacional de una galaxia más cercana que actúa como lente, lo que permite ver mucho más lejos en distancia, y en el tiempo.

Las 3 zonas en las que se avistó la supernova. (Imagen: Science / NASA / ESA / STScI / Wenlei Chen (UMN) / Patrick Kelly (UMN) / Hubble Frontier Fields)

El estudio de las explosiones de estas estrellas supergigantes rojas encaja con la idea actual de cómo los elementos atómicos más pesados fueron creados dentro de las estrellas y durante las explosiones de supernovas: los elementos forjados en el interior de las estrellas son liberados en estas explosiones de supernova, para convertirse en la siguiente generación de gas y material a partir del cual se crean los sistemas solares y la vida tal y como la conocemos. Sin estas explosiones, el gas en las galaxias actuales solo incluiría el hidrógeno y el helio que se formaron en el Big Bang y no sustentaría la vida compleja que requiere de otros elementos químicos más pesados. Además, esta supernova observada a través de una lente gravitacional demuestra que un evento ocurrido en el universo distante se puede presenciar varias veces, por lo que, en principio, podríamos enfocar nuestros instrumentos con anticipación para ver en detalle la erupción de una estrella que se convierte en una supernova.

El estudio se titula “Shock cooling of a red super-giant supernova at redshift 3, in lensed images”. Y se ha publicado en la revista académica Nature. (Fuente: UPV/EHU)