La Supernova Straordinaria

Un team di astronomi ha utilizzato il telescopio Hubble per analizzare per la prima volta immagini multiple di una supernova di tipo Ia, soggetta a effetto lente gravitazionale. Le quattro immagini della stella esplosa sono di fondamentale importanza per misurare parametri cosmologici essenziali come il tasso di espansione dell’Universo. I risultati sono stati pubblicati su Science.

Un team internazionale guidato da astronomi della Stockholm University, Svezia, ha scoperto una remota supernova di tipo Ia, chiamata iPTF16geu, la cui luce ha impiegato ben 4,3 miliardi di anni per giungere fino alla Terra. La luce di questa particolare supernova è stata deviata e amplificata grazie al fenomeno della lente gravitazionale in modo tale da dividersi in quattro immagini separate. La lente gravitazionale è un fenomeno previsto dalla Relatività Generale di Albert Einstein e avviene quando un oggetto massiccio, che si trova tra una sorgente di luce distante e l’osservatore, devia e amplifica la luce della sorgente di fondo. Questo consente agli astronomi di vedere oggetti che altrimenti sarebbero troppo deboli.

La supernova iPTF16geu è esplosa ad una distanza corrispondente a 4,3 miliardi di anni fa. È stata rilevata grazie al fenomeno della lente gravitazionale, che l’ha fatta apparire divisa in 4 immagini, attorno alla galassia in primo piano Credit:ESA/Hubble, NASA

Le quattro immagini sono disposte in un cerchio con un raggio di soli 3000 anni luce attorno alla galassia in primo piano che agisce da lente, ingrandendo l’immagine della supernova di 52 volte e sono dovute al fatto che la luce dell’esplosione ha impiegato quattro strade diverse di lunghezza leggermente differente intorno all’oggetto massiccio in primo piano.

Le supernove di tipo Ia, originate dall’esplosione di una nana bianca, hanno una luminosità regolare, in modo tale da essere ben note come candele standard ed essere state utilizzate per decenni per misurare le distanze nell’Universo e indagare sull’espansione accelerata dell’Universo stesso, nonché sull’esistenza dell’energia oscura. Ora la supernova iPTF16geu permette agli scienziati di esplorare nuovi territori, costituendo uno strumento prezioso per misurare e studiare fondamentali parametri cosmologici.

“Risolvere per la prima volta immagini multiple di una supernova di tipo Ia soggetta a lente gravitazionale forte è una svolta fondamentale. Possiamo misurare il potere della gravità più accuratamente che mai ed esplorare scale fisiche che potevano sembrare finora irraggiungibili”, afferma Ariel Goobar, a guida dello studio.

L’importanza fondamentale dell’oggetto ha portato il team ad eseguire osservazioni successive della supernova a meno di due mesi dalla sua scoperta. Questo ha coinvolto alcuni dei telescopi principali del mondo oltre ad Hubble: il telescopio Keck alle Hawaii e il Very Large Telescope dell’ESO.

Attualmente il team sta misurando con accuratezza quanto tempo impiega la luce per raggiungerci da ognuna delle quattro immagini della supernova. Le differenze nei tempi di arrivo possono essere utilizzate per calcolare la Costante di Hubble, il tasso di espansione dell’Universo, con elevata precisione.

Supernove come questa, per quanto di fondamentale importanza, sono estremamente difficili da individuare. Non soltanto la loro scoperta dipende da un preciso e molto particolare allineamento di oggetti in cielo, ma oltretutto sono visibili per un tempo ridotto. “La scoperta di iPTF16geu è davvero come trovare una specie di strano ago in un pagliaio”, fa notare Rahman Amanullah, un coautore. “Può rivelarci maggiori informazioni sull’universo ma soprattutto suscita una quantità di nuovi interrogativi scientifici”.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.spacetelescope.org/news/heic1710/

L’immagine composita mostra la supernova iPTF16geu vista da differenti telescopi
Credit:ESA/Hubble, NASA, Sloan Digital Sky Survey, Palomar Observatory/California Institute of Technology