L'univers és ple de coses que no veiem, però que, així i tot, semblen decidir com funciona tot. La matèria fosca i l'energia fosca són el millor exemple: entre ambdues dominen el cosmos, però els científics encara no saben amb certesa què són.
Ara, una supernova extremadament llunyana ha tornat a posar aquestes preguntes sobre la taula. La clau no és només en la seva distància, sinó en com l'estem veient. La seva llum ha arribat fins a nosaltres després de viatjar durant més de 10.000 milions d'anys i, en aquest trajecte, ha estat deformada per la gravetat d'una gran estructura situada entre l'explosió i la Terra.
El resultat és fascinant: en lloc de veure una única supernova, els astrònoms poden observar diverses imatges del mateix esdeveniment. Aquest detall, que a simple vista pot semblar una raresa visual, és just el que converteix aquesta observació en una eina científica d'enorme valor.
Una explosió llunyana convertida en laboratori còsmic
La supernova batejada com SN H0pe va ser detectada pel telescopi espacial James Webb i pertany al tipus la, una classe especialment útil per a la cosmologia perquè la seva brillantor intrínseca es pot estimar amb força precisió. Això permet usar-les com a “espelmes estàndard” per mesurar distàncies en l'univers.
En aquest cas, a més, l'explosió apareix triplicada per efecte d'una lent gravitacional generada per un cúmul de galàxies situat en primer pla. L'interessant d'aquest fenomen és que cada imatge de la supernova no arriba exactament al mateix temps. La llum recorre camins diferents, amb longituds diferents, i això introdueix petits retards mesurables.
Aquests retards permeten posar a prova els models amb els quals els astrònoms calculen l'expansió de l'univers. I aquí apareix un dels grans debats de la cosmologia actual: l'anomenada tensió de Hubble.
Simplificant molt, hi ha dues formes principals de mesurar a quina velocitat s'expandeix l'univers, i no acaben de donar el mateix resultat. Per això, observacions com aquesta resulten tan valuoses: aporten una nova manera de contrastar aquestes mesures i de comprovar quin model encaixa millor amb la realitat.
El que aquesta supernova pot explicar sobre la matèria fosca
Aquí convé no exagerar. Aquesta supernova no ha revelat de cop l'origen de la matèria fosca, però sí que pot ajudar a entendre millor com està distribuïda i això ja és moltíssim.
La matèria fosca no emet llum ni pot observar-se directament, així que els científics l'estudien a través del seu efecte gravitatori sobre galàxies, cúmuls i raigs de llum. Quan una lent gravitacional deforma la llum d'una supernova tan distant, també deixa pistes sobre com està repartida la massa —visible i invisible— en l'objecte que actua com a lent.
En altres paraules: per explicar bé les imatges múltiples i els seus retards temporals, els investigadors necessiten reconstruir amb enorme precisió la distribució de matèria en aquest cúmul de galàxies. I aquí és on la matèria fosca entra en escena.
Com més bé funcioni aquest mapa gravitatori, més aviat podran els científics afinar els seus models sobre l'estructura del cosmos. No és una resposta definitiva, però sí una peça molt valuosa per acostar-s'hi.
Una troballa important, tot i que no l'únic rècord de Webb
També hi ha un matís important. El telescopi James Webb ja ha confirmat altres supernoves extremadament antigues, així que no tots els rècords científics expliquen exactament la mateixa història.
En aquest cas, l'interès de SN H0pe no és només en la distància. El que és realment excepcional és la combinació de diversos factors alhora: la seva enorme llunyania, la seva classificació com a supernova de tipus la i el fet que aparegui multiplicada per una lent gravitacional.
Aquesta combinació la converteix en una eina especialment útil per mesurar el cosmos amb més precisió. I per això ha despertat tant interès entre els astrònoms.
L'univers segueix sense donar-nos respostes fàcils
La gran virtut de descobriments com aquest és que no tanquen preguntes: les tornen millors. Una supernova llunyana, repetida diverses vegades al cel per la curvatura de l'espai-temps, pot semblar una imatge gairebé poètica. Però en realitat és una manera de posar a prova les lleis que descriuen l'univers a gran escala.
Per ara, els investigadors continuaran observant aquest sistema amb el Webb i amb altres telescopis per reduir incerteses. I aquí hi ha el més prometedor de tot: si futures observacions milloren aquestes mesures, podríem entendre una mica millor per què l'univers s'expandeix com s'expandeix i quin paper hi juga en tot això aquesta matèria invisible que continua dominant-lo gairebé en silenci.