El descubrimiento del JWST de la supernova tipo Ia “Supernova H0pe” con imágenes triples y observaciones del cúmulo de galaxias PLCK G165.7+67.0

Resumen Una supernova tipo Ia (SN) a z = 1.78 fue descubierta en las imágenes de la Cámara de Infrarrojo Cercano del Telescopio Espacial James Webb del cúmulo de galaxias PLCK G165.7+67.0 (G165; z = 0.35). La SN está situada a 1.5–2 kpc del núcleo de la galaxia anfitriona y aparece en tres ubicaciones diferentes como resultado de la lente gravitacional por G165. Estos datos pueden proporcionar un valor para la constante de Hubble utilizando los retardos de tiempo de esta supernova Ia con imágenes múltiples a la que llamamos “SN H0pe.” A través del cúmulo, identificamos 21 multiplicidades de imagen, confirmamos cinco de ellas utilizando el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano, y construimos un nuevo modelo de lente que da una masa total dentro de 600 kpc de (2.6 ± 0.3) × 10 14 M ⊙. La fotometría descubrió una sobredensidad de galaxias coincidente con la galaxia anfitriona de la SN. NIRSpec confirmó seis galaxias miembro, cuatro de las cuales rodean a la galaxia anfitriona de la SN con velocidad relativa ≲900 km s −1 y extensión física proyectada ≲33 kpc. Este grupo compacto de galaxias está dominado por la galaxia anfitriona de la SN, que tiene una masa estelar de (5.0 ± 0.1) × 10 11 M ⊙. Los miembros del grupo tienen tasas de formación estelar específicas de 2–260 Gyr −1 derivadas de los flujos de línea H α corregidos por absorción estelar, extinción por polvo y pérdidas por rendija. Otro grupo centrado en una galaxia en formación estelar polvorienta fuertemente lente se encuentra a z = 2.24. La SFR total (no oscurecida y oscurecida) de este segundo grupo de galaxias se estima en (≳ 100 M ⊙ yr −1), lo que se traduce en una tasa de supernovas de ∼1 SNe yr −1, sugiriendo que la monitorización regular de este cúmulo puede generar SNe adicionales.