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Tre momenti distinti di una lontana esplosione di supernova sono stati catturati simultaneamente dal telescopio spaziale Hubble. La stella è esplosa più di 11 miliardi di anni fa, quando l’universo aveva meno di un quinto della sua età attuale di 13,8 miliardi di anni. Questo è il primo sguardo dettagliato a una supernova all’inizio della storia dell’universo.

La ricerca potrebbe aiutare gli scienziati a saperne di più su come le stelle e le galassie si sono formate nell’universo primordiale. Le immagini della supernova sono speciali anche perché mostrano le prime fasi di uno starburst.

“È molto raro che una supernova venga rilevata in una fase molto precoce perché quella fase è così breve”, ha affermato Wenley Chen, autore principale dell’articolo e ricercatore post-dottorato presso la School of Physics and Astronomy dell’Università del Minnesota. “Dura solo da ore a diversi giorni, ed è facilmente sfuggito anche se rilevato da vicino. Nello stesso scatto, possiamo vedere una serie di immagini, come le facce multiple di una supernova”.

Ciò è reso possibile grazie a un fenomeno chiamato lente gravitazionale, previsto per la prima volta nella teoria della relatività generale di Einstein. In questo caso, l’enorme gravità dell’ammasso di galassie Abell 370 era una lente cosmica, che deviava e amplificava la luce della supernova più distante.

La deformazione ha anche prodotto più immagini dell’esplosione a intervalli di tempo diversi, che hanno raggiunto la Terra contemporaneamente e sono state catturate in un’unica immagine di Hubble. Ciò è stato possibile solo perché le immagini ingrandite hanno preso percorsi diversi attraverso l’ammasso, a causa delle differenze nella lunghezza dei percorsi che la luce ha intrapreso dalla supernova e per il rallentamento del tempo e la curvatura dello spazio dovuta alla gravità.

L’esposizione di Hubble ha anche catturato il rapido cambiamento di colore della supernova in dissolvenza, indicando un cambiamento di temperatura. Più blu è il colore, più calda è la supernova. La prima fase è blu. Quando la supernova si è raffreddata, la sua luce è diventata rossa. “Vedi colori diversi nelle tre diverse immagini”, ha affermato Patrick Kelly, leader dello studio e assistente professore presso la School of Physics and Astronomy dell’Università del Minnesota. “Hai una stella enorme, il nucleo collassa, sciocca, si riscalda e poi la guardi fredda per una settimana. Questa è probabilmente una delle cose più incredibili che abbia mai visto!”

Questa è anche la prima volta che gli astronomi sono stati in grado di misurare le dimensioni di una stella morente nell’universo primordiale. Ciò si basava sulla luminosità e sulla velocità di raffreddamento della supernova, che dipendono entrambe dalle dimensioni della stella che l’ha generata. Le osservazioni di Hubble mostrano che la gigante rossa che gli scienziati hanno rilevato nell’esplosione della supernova dei ricercatori era circa 500 volte più grande del Sole.

Chen, Kelly e un team internazionale di astronomi hanno scoperto questa supernova setacciando gli archivi dei dati di Hubble alla ricerca di eventi transitori. Chen ha scritto algoritmi di apprendimento automatico per trovare questi eventi, ma questa è stata l’unica supernova identificata con più immagini.

Chen e Kelly hanno fissato un limite di tempo per il telescopio spaziale James Webb della NASA per osservare le supernove più lontane. Sperano di contribuire a un catalogo di supernove molto distanti per aiutare gli astronomi a capire se le stelle che sono esistite diversi miliardi di anni fa sono diverse da quelle nell’universo vicino.

Il telescopio spaziale Hubble è un progetto di collaborazione internazionale tra la NASA e l’Agenzia spaziale europea. Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, gestisce il telescopio. Lo Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora conduce le attività scientifiche per il telescopio Hubble. STScI è gestito per la NASA dal Consortium of Universities for Research in Astronomy a Washington, DC

fonte: Nasa