Medir el Universo desde la Tierra o sus alrededores es algo muy difícil, algunos dirían que imposible, pero los cosmólogos están bastante contentos porque encontraron un patrón que les permite medir distancias y estudiar temas como la velocidad de expansión del Universo, su contenido en materia oscura e incluso asomarse a la también misteriosa energía oscura. Ese patrón o candela estándar es el brillo de un tipo de estrella, la supernova Ia, un fenómeno relativamente común que es en realidad una explosión estelar.

Ahora, se ha detectado la primera supernova de este tipo que desde la Tierra se ve como cuatro supernovas y más 50 veces más brillante debido a que en medio se encuentra una galaxia que actúa como una lente (gravitatoria). Esta vista se conoce como anillo o cruz de Einstein (quien lo predijo en 1912) y se ha observado ya con una supernova de otro tipo, en 2015, además de con galaxias y cuásares.

Probar las teorías de la curvatura del espacio tiempo a escalas más pequeñas que hasta ahora es una de las ventajas de este descubrimiento. “He estado buscando una supernova magnificada unos 15 años. Repasé todos los datos posibles con técnicas variadas y al final me di por vencido, así que este resultado ha sido una gran sorpresa”, explica el astrónomo sueco Ariel Goobar, que lidera el estudio que confirma la observación en la revista

Cruz de Einstein de la supernova iPTF16geu, con la galaxia que la magnifica en el centro, captada por el telescopio espacial Hubble. –ESA/NASA

“Podemos medir el efecto de la gravedad sobre la luz con más precisión que nunca antes y medir la estructura de la materia, tanto la visible como la oscura, a escalas que no estaban a nuestro alcance antes”. El interés que suscitó el tema fue tal que tras la primera pista de este fenómeno obtenida en septiembre del año pasado por un telescopio automático del Observatorio Palomar (California), que se dedica únicamente a detectar supernovas, se pusieron en marcha varias observaciones en paralelo, en distintas longitudes de onda, con algunos de los mejores telescopios, como el Hubble, el VLT europeo y el Keck.

El espectro obtenido de la supernova mostró que no estaba a 1.000 millones de años luz de la Tierra, como se suponía, sino cuatro veces más lejos, y también permitió conocer detalles estructurales de la galaxia en que se encuentra y de la galaxia que se interpone en el camino de la luz recibida por los telescopios. El factor de magnificación de la lente (la galaxia interpuesta) se estableció en 52.

“Con este descubrimiento podemos observar estructuras a pequeña escala en estas galaxias, pero no sabremos cuánta suerte hemos tenido hasta que confirmemos las observaciones con otras supernovas magnificadas”, dice Goobar.

Si se encuentran más (ya se están diseñando nuevas observaciones) se podrían utilizar para medir de forma más precisa la expansión acelerada del Universo que han indicado las observaciones más recientes. Esto se debe a que cuando una lente gravitacional produce múltiples imágenes de un objeto, la luz de cada imagen sigue una trayectoria ligeramente distinta y tarda un tiempo diferente en llegar a la Tierra, explica el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, donde se buscan las supernovas.

Medir el tiempo de llegada de las diferentes imágenes es una buena forma de conocer el ritmo o intensidad (la constante de Hubble) al que se expande el Universo, señalan los astrónomos. Ahora, según se utilicen para medirlo supernovas y estrellas cefeidas, por un lado, u observaciones del Universo temprano y la radiación de fondo de microondas por otro, salen resultados distintos y los cosmólogos están muy interesados en resolver esta discrepancia.

Ya se están haciendo los cálculos en el caso de la supernova magnificada, informa el telescopio espacial Hubble. En el estudio de esta “aguja en un pajar”, como la califican los astrónomos, han participado numerosos equipos, de Suecia y otros países europeos, Estados Unidos, Israel y Japón.