Supernova SN Zwicky: un raro fenomeno di lente gravitazionale

Le quattro immagini duplicate di SN Zwicky sono visibili qui, osservate alla massima risoluzione possibile con l'Osservatorio W.M. Keck. I dintorni sono osservati a una risoluzione inferiore.

Nella piazza centrale sono presenti le immagini ad alta risoluzione della supernova quadruplamente lenticolare intorno al centro della galassia. (Joel Johansson)

Gli astronomi hanno recentemente individuato una supernova molto distante, che si è rivelata molto più luminosa di quanto ci si aspetterebbe considerando la sua distanza. Ciò è stato possibile grazie alla sua osservazione ripetuta in quattro occasioni. Questo fenomeno insolito è dovuto al fatto che la luce della supernova è passata vicino al centro di una galassia massiccia, che ha distorto la sua luce, ingrandendola e duplicandola. Questo effetto è noto come lente gravitazionale forte ed è stato predetto per la prima volta da Albert Einstein.

La supernova è stata chiamata SN Zwicky, prendendo il nome dallo strumento di osservazione Zwicky Transient Facility (ZTF), da cui è stata scoperta. Grazie a ZTF, gli astronomi hanno la capacità unica di catturare e classificare le supernove quasi in tempo reale. Hanno notato che SN Zwicky era più luminosa di quanto ci si aspetterebbe considerando la sua distanza e hanno rapidamente compreso che stavano osservando un fenomeno molto raro chiamato lente gravitazionale forte. Ariel Goobar, direttore dell’Oskar Klein Center presso l’Università di Stoccolma in Svezia, ha dichiarato che oggetti come questi possono aiutare a studiare la quantità e la distribuzione di materia nel nucleo delle galassie.

ZTF ha osservato finora 7.811 supernove confermate, tutte di grande importanza per comprendere il processo di morte delle stelle e le proprietà dell’universo. Tuttavia, SN Zwicky è particolare. È una delle poche supernove che sono state osservate grazie alla lente gravitazionale. Ciò significa che è molto più lontana rispetto alla maggior parte delle supernove osservate, poiché la sua luce ha impiegato quasi quattro miliardi di anni per raggiungerci. Inoltre, è una supernova di Tipo Ia, che ha sempre la stessa luminosità di picco. Questo le conferisce il ruolo di candele standard ideali per calcolare le distanze cosmiche.

Misurare la distanza delle supernove è cruciale per comprendere la natura dell’energia oscura, una forma di energia ipotetica che si ritiene responsabile dell’espansione accelerata dell’universo. Inoltre, la lente gravitazionale offre un modo per studiare la composizione delle galassie, inclusa la materia oscura, che costituisce la maggior parte della massa delle galassie. Si ritiene che questa materia oscura superi la materia ordinaria (come pianeti e stelle) in una proporzione di cinque a uno.

Le supernove di Tipo Ia fortemente lente, come SN Zwicky, sono uno strumento prezioso per studiare l’universo oscuro nel suo complesso. Grazie all’effetto di ingrandimento causato dalla lente gravitazionale, queste supernove ci permettono di osservare eventi più lontani nel tempo. Joel Johansson, ricercatore postdottorato presso l’Università di Stoccolma e coautore dello studio, ha affermato che osservare più supernove di questo tipo ci offrirà un’opportunità senza precedenti per esplorare la natura dell’energia oscura.

Scoprire più supernove di Tipo Ia fortemente lente con ZTF e con il prossimo Osservatorio Vera Rubin fornirà agli astronomi un altro strumento per svelare i misteri dell’universo e trovare risposte alle domande fondamentali sulla sua evoluzione. Lo studio su SN Zwicky è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy.

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