Abstract A bright ( m F150W,AB = 24 mag), z = 1.95 supernova (SN) candidate was discovered in JWST/NIRCam imaging acquired on 2023 November 17. The SN is quintuply imaged as a result of strong gravitational lensing by a foreground galaxy cluster, detected in three locations, and remarkably is the second lensed SN found in the same host galaxy. The previous lensed SN was called “Requiem,” and therefore the new SN is named “Encore.” This makes the MACS J0138.0−2155 cluster the first known system to produce more than one multiply imaged SN. Moreover, both SN Requiem and SN Encore are Type Ia SNe (SNe Ia), making this the most distant case of a galaxy hosting two SNe Ia. Using parametric host fitting, we determine the probability of detecting two SNe Ia in this host galaxy over a ∼10 yr window to be ≈3%. These observations have the potential to yield a Hubble constant ( H 0 ) measurement with ∼10% precision, only the third lensed SN capable of such a result, using the three visible images of the SN. Both SN Requiem and SN Encore have a fourth image that is expected to appear within a few years of ∼2030, providing an unprecedented baseline for time-delay cosmography.

Abstract Protein production strategies in bacteria are often limited due to the need for cell lysis and complicated purification schemes. To avoid these challenges, researchers have developed bacterial strains capable of secreting heterologous protein products outside the cell, but secretion titers often remain too low for commercial applicability. Improved understanding of the link between secretion system structure and its secretory abilities can help overcome the barrier to engineering higher secretion titers. Here we investigated this link with the PrgI protein, the monomer of the secretory channel of the Type 3 Secretion System (T3SS) of Salmonella enterica . Despite detailed knowledge of the PrgI needle’s assembly and structure, little is known about how its structure influences its secretory capabilities. To study this, we recently constructed a comprehensive codon mutagenesis library of the PrgI protein utilizing a novel one pot recombineering approach. We then screened this library for functional T3SS assembly and secretion titer by measuring the secretion of alkaline phosphatase using a high-throughput activity assay. This allowed us to construct a first-of-its-kind secretion fitness landscape (SFL) to characterize the PrgI needle’s mutability at each position as well as the mutations which lead to enhanced T3SS secretion. We discovered new design rules for building a functional T3SS as well as identified hypersecreting mutants. This work can be used to increase understanding of the T3SS’s assembly and identify further targets for engineering. This work also provides a blueprint for future efforts to engineer other complex protein assemblies through the construction of fitness landscapes. Importance Protein secretion offers a simplified alternative method for protein purification from bacterial hosts. However, the current state-of-the-art methods for protein secretion in bacteria are still hindered by low yields relative to traditional protein purification strategies. Engineers are now seeking strategies to enhance protein secretion titers from bacterial hosts, often through genetic manipulations. In this study, we demonstrate that protein engineering strategies focused on altering the secretion apparatus can be a fruitful avenue toward this goal. Specifically, this study focuses on how changes to the PrgI needle protein from the type 3 secretion system from Salmonella enterica can impact secretion titer. We demonstrate that this complex is amenable to comprehensive mutagenesis studies and that this can yield both PrgI variants with increased secretory capabilities and insight into the normal functioning of the type 3 secretion system.

Abstract We present a new parametric lens model for the G165.7+67.0 galaxy cluster, which was discovered with Planck through its bright submillimeter flux, originating from a pair of extraordinary dusty star-forming galaxies (DSFGs) at z ≈ 2.2. Using JWST and interferometric mm/radio observations, we characterize the intrinsic physical properties of the DSFGs, which are separated by only ∼1″ (8 kpc) and a velocity difference Δ V ≲ 600 km s −1 in the source plane, and thus are likely undergoing a major merger. Boasting intrinsic star formation rates SFR IR = 320 ± 70 and 400 ± 80 M ⊙ yr −1 , stellar masses of log [ M ⋆ / M ⊙ ] = 10.2 ± 0.1 and 10.3 ± 0.1, and dust attenuations of A V = 1.5 ± 0.3 and 1.2 ± 0.3, they are remarkably similar objects. We perform spatially resolved pixel-by-pixel spectral energy distribution (SED) fitting using rest-frame near-UV to near-IR imaging from JWST/NIRCam for both galaxies, resolving some stellar structures down to 100 pc scales. Based on their resolved specific star formation rates (SFRs) and UVJ colors, both DSFGs are experiencing significant galaxy-scale star formation events. If they are indeed interacting gravitationally, this strong starburst could be the hallmark of gas that has been disrupted by an initial close passage. In contrast, the host galaxy of SN H0pe has a much lower SFR than the DSFGs, and we present evidence for the onset of inside-out quenching and large column densities of dust even in regions of low specific SFR. Based on the intrinsic SFRs of the DSFGs inferred from UV through far-infrared SED modeling, this pair of objects alone is predicted to yield an observable 1.1 ± 0.2 core-collapse supernovae per year, making this cluster field ripe for continued monitoring.

We present a new lens model for the $z=0.396$ galaxy cluster MACS J0416.1$-$2403 based on a previously known set of 77 spectroscopically confirmed, multiply imaged galaxies plus an additional set of 42 candidate multiply imaged galaxies from past HST and new JWST data. The new galaxies lack spectroscopic redshifts but have geometric and/or photometric redshift estimates that are presented here. The new model predicts magnifications and time delays for all multiple images. The full set of constraints totals 343, constituting the largest sample of multiple images lensed by a single cluster to date. Caustic-crossing galaxies lensed by this cluster are especially interesting. Some of these galaxies show transient events, most of which are interpreted as micro-lensing of stars at cosmological distances. These caustic-crossing arcs are expected to show similar events in future, deeper JWST observations. We provide time delay and magnification models for all these arcs. The time delays and the magnifications for different arcs are generally anti-correlated. In the major sub-halos of the cluster, the dark-matter mass from our lens model correlates well with the observed number of globular clusters, as expected from $N$-body simulations. This confirms earlier results, derived at lower redshifts, which suggest that globular clusters can be used as powerful mass proxies for the halo masses when lensing constraints are scarce or not available.