Los astrónomos han descubierto la supernova más antigua y lejana de la historia

Observar una supernova lejana es como retroceder en el tiempo. Las explosiones ofrecen a los astrónomos una visión de cómo era nuestro universo hace miles de millones de años. Ahora, los astrónomos han descubierto 10 veces más supernovas lejanas de las que nadie había visto antes, incluida la supernova más antigua y lejana jamás observada.

Los descubrimientos proceden de los datos captados por el telescopio espacial James Webb de la NASA. Según se anunció en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana celebrada en Madison (Estados Unidos) a principios de este mes, los astrónomos analizaron las imágenes del Webb descubrieron unas 80 supernovas en una pequeña porción del cielo. Muchas de las supernovas están más alejadas de lo que se conocía hasta ahora, lo que representa una época en la que el universo era un joven de 2000 millones de años.

El telescopio es una herramienta ideal para buscar puntos de luz tan distantes en el universo. «[Webb] es un gran telescopio, casi 10 veces mayor que el Telescopio Espacial Hubble en términos de área colectora de luz», afirma Justin Pierel, astrónomo del Space Telescope Science Institute de Baltimore (EE. UU.), que ha trabajado en la nueva investigación. Además de ver una mayor parte del cielo, Webb también es más sensible a las longitudes de onda de luz más largas que indican la presencia de supernovas. «Sabíamos que estas supernovas débiles y lejanas existían, pero antes no podíamos verlas», afirma Pierel. 

80 objetos celestiales que han cambiado de brillo con el tiempo detectados por el James Webb

Utilizando datos del telescopio espacial James Webb, los astrónomos identificaron unos 80 objetos (rodeados con un círculo verde) que cambiaron de brillo con el tiempo. La mayoría de estos objetos, conocidos como transitorios, son el resultado de la explosión de estrellas o supernovas. Estas estrellas explotaron cuando el universo sólo tenía unos 2000 millones de años.

El mayor tamaño y sensibilidad de Webb le permitieron captar lo que otros telescopios no habían podido detectar. «Creo que es fantástico ver que estas supernovas pueden recuperarse en los datos del Webb», afirma el astrónomo de la Universidad de Harvard Edo Berger, que no participó en la nueva investigación. Los nuevos datos se suman a un registro cada vez mayor de estrellas que explotaron en distintos momentos de la historia del universo. Aunque el hallazgo de unas 80 supernovas lejanas en una pequeña porción de cielo es significativo, Berger señala que «éstas siguen siendo una pequeña fracción de todas las supernovas que se están descubriendo mediante sondeos de campo amplio y menos profundos, que superan las 10 000 supernovas al año». Pero muchas de esas supernovas son más jóvenes y están más cerca de la Tierra. La importancia de los hallazgos de Webb radica en el descubrimiento de supernovas más lejanas, que representan una época mucho más temprana de la historia del universo.

Una mirada al pasado

Para encontrar supernovas más lejanas y, por tanto, más antiguas, los investigadores compararon varias imágenes tomadas por Webb a lo largo de un año. Los astrónomos buscaron fuentes de luz que aparecieran o desaparecieran en las imágenes, o lo que los expertos denominan transitorios. Los investigadores no sólo detectaron docenas de supernovas, sino que la naturaleza de la luz indicaba que las supernovas explotaron miles de millones de años antes de nuestro momento actual.

Webb puede detectar supernovas gracias a un fenómeno conocido como corrimiento al rojo cosmológico. A medida que la luz viaja por el espacio, su longitud de onda se estira como un chicle. Las longitudes de onda de la luz se hacen más largas, cayendo en la parte infrarroja del espectro, invisible a simple vista, pero visible para un telescopio con el equipo adecuado.

Las diferentes características del corrimiento al rojo corresponden a diferentes momentos de la historia del universo, y el momento actual es el corrimiento al rojo cero. Cuanto mayor es el corrimiento al rojo, más antigua es la supernova. Así, mientras que un corrimiento al rojo de 2 indica una supernova de cuando el universo tenía unos 3300 millones de años, una de las supernovas recién descubiertas tiene un corrimiento al rojo de 3,6 y se formó cuando el universo tenía unos 1800 millones de años. Esto indica que la antigua supernova tiene unos 12 000 millones de años, la más antigua jamás detectada. Estos datos permiten hacerse una idea de cómo era el universo mucho antes de que existiera la Tierra. «El universo tiene casi 14 000 millones de años, pero estas supernovas son de una época en la que el universo sólo tenía un par de miles de millones de años, el equivalente a la adolescencia para los humanos», afirma Pierel.

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El universo primitivo

Los nuevos datos proporcionarán a los investigadores un punto de partida para estudiar la naturaleza del universo primitivo, cómo se formaron las estrellas y qué ocurrió cuando explotaron. De hecho, señala Pierel, las estrellas distantes son a menudo demasiado débiles para verlas incluso con los telescopios más potentes. Las estrellas que explotan son más brillantes y fáciles de detectar.

Los tipos específicos de supernovas de la muestra también pueden aportar nuevos datos. Webb detectó al menos una supernova que los astrónomos clasifican como de tipo 1a, lo que significa que es especialmente brillante y podría utilizarse para medir grandes distancias en el espacio. «Encontrar estas supernovas con mayor corrimiento al rojo es importante para realizar mediciones cosmológicas», afirma Berger, así como para estudiar fenómenos como la energía oscura.

La explosión de estrellas es una parte esencial del universo en el que vivimos. «Si las estrellas no explotaran, la vida tal y como la conocemos no sería posible», afirma Pierel. Los elementos esenciales para la vida en la Tierra salieron despedidos de esas explosiones cuando el universo era mucho más joven, formando la base de nuestro planeta y de la vida en él. Por muy lejos que estén de nosotros, las supernovas son una parte esencial de nuestra propia historia.