El cúmulo de galaxias MACS J1149.6 + 2.223, muestra las posiciones de las tres imágenes principales de la galaxia anfitriona de la supernova SN Refsdal (etiquetada en la foto como 1.1, 1.2 y 1.3). SN Refsdal aparece en cuatro fuentes puntuales en una cruz alrededor de una galaxia elíptica, este fenómeno se llama Cruz de Einstein en el brazo espiral sureste de la imagen 1.1. El cuadro resaltado aparece en la misma escala en los paneles en el lado derecho, que ilustran la eliminación de la contaminación de los puntos de difracción desde una imagen diferencia. Cada imagen de diferencia se centra en la localización de la estrella contaminante (panel superior), a continuación, gira hacia la derecha 90 grados (panel central). La imagen de diferencia girada se resta de la imagen de diferencia inicial, eliminando la mayor parte del flujo procedente del punto de difracción contaminante en la ubicación de las fuentes puntuales de SN Refsdal (panel inferior). Crédito: Steven A. Rodney et al, 2015.
SN Refsdal es una supernova visible y peculiar dentro del cúmulo de galaxias MACS J1149 + 2223. Descubierta en noviembre 2014 con el Telescopio Espacial Hubble, esta supernova es la primera que fue vista múltiples veces gracias al efecto de lente gravitacional. Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha publicado un artículo el 15 de enero que resume un año de observaciones del Hubble de SN Refsdal. La investigación está disponible en internet en el servidor de preimpresión arXiv.
Hace más de un año, fueron detectadas cuatro imágenes de SN Refsdal por el Hubble como parte del estudio Lente Amplified grisma del programa espacial (GLASS). GLASS adquiere los espectros del infrarrojo cercano de cúmulos masivos de galaxias con los objetivos principales de estudiar las galaxias débiles de alto corrimiento al rojo y galaxias intermedias del corrimiento al rojo, así como la caracterización de la población del grupo de galaxias. Las imágenes obtenidas por el Hubble muestran SN Refsdal brillando desde el brazo de una galaxia espiral que se encuentra más allá de otra galaxia entre la supernova y nuestro planeta. SN Refsdal como fuente de fondo viene de una potente lente gravitacional que hace de espejo en varias galaxias y un cúmulo de galaxias suficientemente masivas para doblar la luz en varias imágenes.
Los astrónomos predijeron que la supernova pronto a aparecería en el campo del grupo de galaxias. Sus predicciones fueron correctas. SN Refsdal reapareció una vez más entre mediados de noviembre y 11 de diciembre de 2015. La fecha exacta es incierta por aproximadamente un mes, que es el intervalo entre dos observaciones del Hubble consecutivas.
Esta reaparición fue una gran ocasión para que un equipo de científicos dirigido por Steven A. Rodney de la Universidad de Carolina del Sur para analizara y comparara los hallazgos con avistamientos previos de SN Refdal en 2014. Por otra parte, el equipo logró medir retardos para las cuatro imágenes obtenidas hace un año.
Los investigadores encontraron que la forma observada de SN Refsdal tiene similitudes distintas con la supernova SN 1987A.
También señalaron que la supernova estudiada es muy probablemente un miembro de la peculiar subclase tipo II definida por el prototipo SN 1987A.
Para realizar mediciones precisas de los retrasos de tiempo relativo y también los grados de ampliación de los datos de SN Refsdal, los científicos utilizaron dos métodos: la curva de luz coincidente con la plantilla y los modelos de curva de luz polinómicas flexibles. Construyeron sus modelos basados en las supernovas como SN 1987A, que tienen una cobertura de curva de luz bien muestreada. Los investigadores señalan que el uso de dos métodos diferentes produce resultados complementarios.
"Incluso con el mejor ajuste, el modelo basado en plantilla muestra residuos sistemáticos y no proporciona una buena representación de los datos observados. SN Refsdal no es exactamente un clon de otras supernovas observadas como 87A de tipo II. En este segundo acercamiento de la supernova para medir los retrasos de tiempo entre las cuatro fuentes Refsdal, hemos utilizado una serie de curvas de luz flexibles con modelos en serie y polinomios para representar la forma de la curva de luz de fondo. Con la adopción de estas curvas de forma libre en el lugar de las plantillas donde la curva de luz de SN es rígida, podemos derivar los tiempos de retraso que son agnósticos sobre la clasificación de SN Refsdal ", escribieron los astrónomos en el artículo.
Rodney y su equipo determinaron estos retrasos de tiempo con una precisión de dos a ocho días. De acuerdo con su estudio, el tiempo de retardo entre la primera y la cuarta imagen es de unos 26 días.
"Este nivel de precisión es prometedor, ya que sugiere que un modo observacional de similar cadencia podría dar una precisión relativa del 1 por ciento en el tiempo de retardo a la siguiente imagen," según se lee en el documento.
SN Refsdal, es la primera supernova de múltiple lentes gravitacionales fotografiada y será un objetivo de numerosas observaciones realizadas por los científicos que estudian los métodos del modelado de lentes gravitacionales. Los investigadores concluyeron que con una cadencia de observación suficientemente rápida y precisión en las lentes gravitacionales dará más precisión a los datos y servirá en el futuro como herramientas cosmográficas. Las supernovas de los cúmulos de lentes como SN Refsdal podrían, de hecho, contribuir a los esfuerzos futuros de retardo del tiempo en la cosmografía.
No hay comentarios:
Publicar un comentario