Sfruttando il fenomeno di lente gravitazionale, Hubble è riuscito a catturare tre diversi momenti dell’esplosione di una supernova lontana. Il tutto in una sola immagine! La stella progenitrice è esplosa più di 11 miliardi di anni fa, quando l’Universo aveva meno di un quinto della sua età attuale.

L’immensa gravità dell’ammasso di galassie Abell 370 ha agito come una lente cosmica, piegando e ingrandendo la luce della supernova distante. La deformazione ha prodotto più immagini della stessa esplosione in diversi periodi di tempo, che sono arrivate tutte e tre contemporaneamente negli occhi di  Hubble. Stiamo perciò osservando lo stesso evento cosmico a tre stadi di evoluzioni differenti: sembra impossibile, invece è proprio così.

Hubble ha anche catturato il rapido cambiamento di colore della supernova in dissolvenza, che indica il suo cambiamento di temperatura. Più blu è il colore, più calda è la supernova. La prima fase catturata appare blu. Quando la supernova si è raffreddata, la sua luce è diventata più rossa.

Nell’immagine seguente, il pannello di sinistra mostra la porzione di Abell 370 in cui sono apparse le immagini multiple della supernova. Il pannello A, un composito di osservazioni di Hubble dal 2011 al 2016, mostra le posizioni della galassia ospite con immagini multiple dopo lo sbiadimento della supernova.

Nel pannello B (dicembre 2010) sono mostrate le tre immagini della galassia ospite e della supernova in diverse fasi della sua evoluzione. Il pannello C, che sottrae l’immagine nel pannello B da quella in A, mostra tre diverse facce della supernova in evoluzione. Utilizzando un processo di sottrazione di immagini simile per più filtri di dati, il pannello D mostra i diversi colori della supernova in raffreddamento in tre diversi stadi della sua evoluzione.

Con Webb andremo ancora più lontano

Il team internazionale di astronomi che ha trovato questa supernova stava setacciando gli archivi di dati di Hubble, alla ricerca di cosiddetti eventi transitori, ovvero che non si ripetono nello stesso catalogo. Ottenendo questa immagine, il team detiene il record della prima volta in cui si è riusciti a guardare nel dettaglio una supernova in un momento così precoce dell’evoluzione del nostro Universo.

E non è finita qui: i ricercatori sono anche riusciti a stimare le dimensioni della stella progenitrice della supernova, una cosa mai fatta prima per una stella morente dell’Universo primordiale. Lo hanno fatto osservando la luminosità e la velocità di raffreddamento della supernova, che dipendono entrambe dalle dimensioni della stella di partenza. Le osservazioni di Hubble mostrano che la supergigante rossa di partenza aveva un raggio circa 500 volte più grande del Sole.

Ora il team ha programmato del tempo di osservazione con il James Webb, per osservare supernove ancora più distanti. Sperano di contribuire a un catalogo di supernove molto lontane per aiutare gli astronomi a capire se le stelle che esistevano molti miliardi di anni fa sono diverse da quelle dell’Universo vicino.

Qui è reperibile l’articolo dedicato a questa ricerca, pubblicato su Nature.

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