Las supernovas han sido, durante décadas, faros cósmicos que ayudan a los astrónomos a medir distancias en el universo. Entre ellas, las supernovas de tipo Ia son esenciales para la cosmología, pues su brillo permite calcular la expansión del cosmos con gran precisión. Sin embargo, un nuevo conjunto de datos masivo ha revelado que estas explosiones estelares podrían no ser tan uniformes como se creía, lo que pone en duda algunas de las bases de la cosmología moderna.

Un equipo internacional de científicos ha publicado el mayor y más homogéneo conjunto de datos sobre supernovas Ia hasta la fecha. Este trabajo, liderado por investigadores del Zwicky Transient Facility (ZTF), incluye 3.628 supernovas tipo Ia y plantea nuevas preguntas sobre cómo se mide la expansión del universo. Tal como lo explica el astrofísico Mathew Smith, coautor del estudio, este conjunto de datos cambia las reglas del juego para la cosmología de supernovas”.

Un catálogo sin precedentes

Hasta ahora, los estudios de supernovas tipo Ia se basaban en muestras limitadas, lo que dificultaba evaluar variaciones sutiles en su comportamiento. Este nuevo conjunto de datos multiplica por diez el número de supernovas bien caracterizadas a bajo corrimiento al rojo, proporcionando una base más sólida para la investigación cosmológica​.

Los astrónomos lograron esta recopilación gracias a la cámara ZTF, instalada en el telescopio Schmidt de 48 pulgadas del Observatorio Palomar. Este instrumento es capaz de escanear el cielo cada noche, detectando casi cuatro supernovas por día​. Además, el trabajo se ha complementado con espectros obtenidos de múltiples telescopios, lo que ha permitido confirmar la clasificación de cada supernova con gran precisión.

Uno de los aspectos más innovadores de este catálogo es su homogeneidad. En estudios anteriores, las supernovas se recopilaban de diferentes proyectos, lo que introducía sesgos en los datos. Esta nueva muestra, en cambio, ha sido observada y analizada bajo los mismos criterios, garantizando una mayor coherencia en los resultados.

¿Las supernovas Ia son realmente todas iguales?

Las supernovas tipo Ia han sido consideradas “velas estándar” porque, tras aplicar ciertas correcciones, presentan un brillo predecible. Esto ha permitido medir distancias cósmicas y fue clave para descubrir la aceleración del universo en los años 90. No obstante, los nuevos datos indican que su brillo puede depender del entorno en el que se encuentran.

Según el estudio, las supernovas en galaxias de diferente masa y composición pueden mostrar ligeras variaciones en su luminosidad. Como señala el investigador Mickael Rigault,“uno de los principales hallazgos es que las supernovas tipo Ia varían según su entorno más de lo que se pensaba, lo que podría cambiar la forma en que medimos la historia de la expansión del universo​.

Si estas variaciones no se corrigen adecuadamente, podrían afectar las estimaciones de la energía oscura, la misteriosa fuerza que impulsa la expansión acelerada del cosmos. Esto obligará a los cosmólogos a revisar los modelos actuales y desarrollar nuevas estrategias de calibración.

Implicaciones para la cosmología

El impacto de este estudio no se limita a la astrofísica observacional. Si los efectos ambientales en las supernovas Ia son más significativos de lo que se creía, podría haber un sesgo en las mediciones del universo temprano, lo que tendría consecuencias directas en la constante de Hubble y el modelo cosmológico estándar.

Actualmente, los cosmólogos enfrentan una discrepancia entre dos formas de medir la tasa de expansión del universo: las mediciones basadas en supernovas y las derivadas del fondo cósmico de microondas. Esta diferencia, conocida como la “tensión de Hubble”, ha generado un intenso debate en la comunidad científica. Los nuevos datos del ZTF podrían aportar pistas clave para resolver este enigma.

Además, el estudio abre la puerta a nuevas investigaciones sobre la física de las supernovas Ia. A pesar de su importancia en cosmología, aún no se comprende completamente el mecanismo exacto de su explosión. Estudios como este podrían ayudar a esclarecer si todas las supernovas Ia comparten un mismo origen físico o si existen múltiples mecanismos que pueden producirlas.

Los siguientes pasos

Aunque este conjunto de datos representa un gran avance, los investigadores advierten que aún no es apto para inferencias cosmológicas precisas. Se espera que una próxima actualización, denominada DR2.5, refine la calibración fotométrica y permita su uso en análisis más detallados​.

En los próximos años, telescopios como el Vera C. Rubin y el Roman Space Telescope recopilarán aún más datos de supernovas, ampliando nuestra comprensión del universo. El futuro de la cosmología dependerá de estudios cada vez más precisos, y este trabajo marca un paso fundamental en esa dirección.