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O Telescópio Espacial James Webb capturou uma foto onde é possível ver aglomerados de galáxias e seus efeitos gravitacionais na observação de outros objetos. Um deles é uma supernova que aparece três vezes na imagem e que pode ajudar a resolver uma das inconsistências da cosmologia: a taxa de expansão do universo, ou constante de Hubble.
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A supernova tipo 1a, conhecida como SN H0pe, pode ser vista no arco laranja como três pontos brilhantes rotulados como SN 2a, SN 2b e SN 2c. Ela foi descoberta pela primeira vez em março deste ano e é a segunda mais distante supernova tipo 1a conhecida, estando a cerca de 16 bilhões de anos-luz da Terra.
A replicação da imagem da SN H0pe é graças a uma lente gravitacional causada pelo aglomerado de galáxias PLCK G165.7+67.0 (G165). Esse efeito acontece quando a luz de um objeto distante, nesse caso a supernova, passa pelo espaço-tempo distorcido pela gravidade do objeto massivo em primeiro plano, o aglomerado.
Dessa forma, a SN H0pe, na verdade, está atrás do PLCK G165.7+67.0 (G165) e não o circundando, como aparece na imagem.
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A supernova e a taxa de expansão do universo ou constante de Hubble
O astrofísico e divulgador científico, Ethan Seigel, em artigo publicado na Big Think, apontou que a SN H0pe é particularmente importante para solucionar um dos problemas da expansão do universo, a “tensão de Hubble”. Isso devido a sua distância e as lentes gravitacionais e duplicações nas imagens do James Webb.
Atualmente existem duas formas de calcular a taxa de expansão do universo ou constante de Hubble:
- A partir da radiação cósmica de fundo, a radiação remanescente do Big Bang;
- Ou medindo a distância com que objetos específicos, como galáxias e supernovas, se afastam da Terra.
O problema, no entanto, é que a constante de Hubble muda dependendo do método utilizado, com o segundo oferecendo um resultado ligeiramente maior. De acordo com Seigel não existe uma justificativa para isso acontecer, confundindo os pesquisadores há décadas.
Mas a SN H0pe poderia ajudar a resolver a tensão de Hubble, isso porque ela é um ponto de referência incrivelmente confiável, e pode ser utilizado para medir a expansão do universo. Ela, assim como outras supernovas do tipo 1a, são conhecidas como “vela padrão”, mas antes disso, foram anãs brancas no seu estágio final que se alimentavam de suas parceiras em sistemas binários.
Ao comparar a distância dessas velas padrão da Terra, os pesquisadores podem descobrir a distância com que se afastam, e consequentemente a taxa de expansão do universo. A ideia de usar supernovas duplicadas em imagens para resolver o problema da tensão de Hubble, não é exatamente nova e já foi usada anteriormente.
O resultado forneceu uma constante de Hubble com menor diferença do que a obtida com o cálculo da radiação cósmica de fundo, mas ainda, sim, diferente. Ainda não se sabe se a SN H0pe poderá acabar de vez com a tensão de Hubble, mas os pesquisadores acreditam que o James Webb identificará velas padrões ainda mais distantes que poderão finalmente resolver essa inconsistência.
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