La luz de la supernova más antigua jamás vista, que data de hace 13 mil millones de años, apenas 730 millones de años después del Big Bang, ha sido capturada por el Telescopio Espacial James Webb.
La supernova estuvo acompañada por un poderoso estallido de rayos gamma (GRB), que significó la destrucción de una estrella masiva y posiblemente el nacimiento de un agujero negro de masa estelar.
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La historia comienza el 14 de marzo, cuando el satélite franco-chino SVOM (Monitor astronómico de objetos variables multibanda basado en el espacio) detectó una explosión de rayos gamma procedente de algún lugar del espacio profundo. Noventa minutos más tarde, el Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA detectó el mismo evento pero en rayos X, lo que permitió a los astrónomos determinar en qué parte del cielo se había producido el GRB, denominado GRB 250314A.
Once horas después de la detección de Swift, el Telescopio Óptico Nórdico, un telescopio de 2,6 metros (8,5 pies) en La Palma, en las Islas Canarias, detectó el tenue destello de luz del resplandor del GRB cuando el material expulsado por la estrella moribunda se estrelló contra el gas circunestelar. Finalmente, cuatro horas después, el Very Large Telescope de Chile entró en acción y confirmó que el corrimiento al rojo del resplandor del GRB era de un enorme 7,3, lo que significa que estamos viendo un evento que ocurrió hace 13 mil millones de años.
Sin embargo, la expansión del espacio que desplazó el resplandor hacia el rojo también crea la ilusión de ralentizar los procesos. En lugar de que la supernova alcance su brillo máximo en cuestión de días o unas pocas semanas, desde nuestro punto de vista, en relación con esta explosión estelar distante que detonó hace tanto tiempo sólo para que su luz viajara por el espacio todo este tiempo, alcanzaría su brillo máximo tres meses y medio después.
Armado con este conocimiento, Levan dirigió un equipo para solicitar lo que se conoce como tiempo discrecional del director en el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Una vez concedido esto, estaban listos para el 1 de julio, cuando JWST utilizó su cámara de infrarrojo cercano para detectar la luz de la supernova que acompañaba al GRB.
“Sólo Webb podría demostrar directamente que esta luz proviene de una supernova, una estrella masiva en colapso”, dijo Levan. “Esta observación también demuestra que podemos utilizar Webb para encontrar estrellas individuales cuando el universo tenía sólo el 5% de su edad actual”.
El JWST incluso pudo detectar la galaxia anfitriona de la supernova. A pesar de que esa galaxia parece borrosa en sólo un puñado de píxeles, los astrónomos todavía pueden discernir algo sobre el entorno galáctico de la supernova.
“Las observaciones de Webb indican que esta galaxia distante es similar a otras galaxias que existieron al mismo tiempo”, dijo Emeric Le Floc’h del CEA Paris-Saclay en Francia, miembro del equipo de Levan.
El espectro de la supernova también parece notablemente similar a las explosiones de supernovas modernas, y la masa de la estrella que explotó no era atípica de las estrellas masivas de hoy. Sin embargo, tras una inspección más cercana, es probable que haya diferencias, dado que la supernova explotó en una era en la que había una abundancia mucho menor de elementos pesados. Se necesitarán más datos para extraer estos detalles del espectro de la supernova.
Sin embargo, la supernova batió récords: la supernova más distante jamás vista y uno de los pocos GRB detectados (sin que nadie viera su explosión de supernova) durante esos primeros mil millones de años. Anteriormente, la supernova más antigua vista (también por el JWST) explotó 1.800 millones de años después del Big Bang. Es seguro decir que esta nueva supernova de desplazamiento al rojo 7,3 realmente ha batido ese récord.
Los hallazgos fueron publicados en diciembre en la revista Astronomy & Astrophysics.