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 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.

Abstract The first James Webb Space Telescope (JWST) Near InfraRed Camera imaging in the field of the galaxy cluster PLCK G165.7+67.0 ( z = 0.35) uncovered a Type Ia supernova (SN Ia) at z = 1.78, called “SN H0pe.” Three different images of this one SN were detected as a result of strong gravitational lensing, each one traversing a different path in spacetime, thereby inducing a relative delay in the arrival of each image. Follow-up JWST observations of all three SN images enabled photometric and rare spectroscopic measurements of the two relative time delays. Following strict blinding protocols which oversaw a live unblinding and regulated postunblinding changes, these two measured time delays were compared to the predictions of seven independently constructed cluster lens models to measure a value for the Hubble constant, H 0 = 71.8 + 9.2 − 8.1 km s −1 Mpc −1 . The range of admissible H 0 values predicted across the lens models limits further precision, reflecting the well-known degeneracies between lens model constraints and time delays. It has long been theorized that a way forward is to leverage a standard candle, but this has not been realized until now. For the first time, the lens models are evaluated by their agreement with the SN absolute magnifications, breaking degeneracies and producing our best estimate, H 0 = 75.7 − 5.5 + 8.1 km s −1 Mpc −1 . This is the first precise measurement of H 0 from a multiply imaged SN Ia and only the second from any multiply imaged SN.