Una distancia cefeida ingeniosa y súper buena: cielo y telescopio

Durante casi un siglo, los astrónomos han utilizado estrellas variables Cefeidas como «candelas estándar» cuyo brillo aparente indica qué tan lejos están. A partir de 1912, las cefeidas proporcionaron las primeras buenas distancias a las galaxias cercanas. Una de las razones para construir el telescopio espacial Hubble fue medir las cefeidas en galaxias más lejanas de lo que se podría hacer a través de la atmósfera difusa de la Tierra.

De hecho, «Hubble» tenía algo de doble sentido. El nombre honraba al difunto Edwin Hubble, pero el telescopio también estaba destinado a precisar el constante de Hubble — la tasa de expansión del universo — comparando los desplazamientos hacia el rojo de galaxias clave con sus distancias encontradas usando variables Cefeidas.

Sin embargo, esto solo funciona si conoce las distancias a las Cefeidas locales en nuestra propia galaxia lo suficientemente bien como para calibrar la escala de distancia de las Cefeidas en su conjunto. Son estrellas supergigantes bastante inusuales, por lo que ninguna de ellas se encuentra lo suficientemente cerca del sistema solar para realizar mediciones de paralaje realmente precisas de sus distancias. En consecuencia, los astrónomos han realizado grandes esfuerzos para deducir con precisión las distancias de las Cefeidas locales de cualquier manera posible.

Las mejores mediciones de este tipo alcanzaron recientemente una precisión de solo un pequeño porcentaje. Ahora, un grupo de astrónomos ha batido ese récord mediante el uso de un método único para obtener un rango en el brillante Cepheid RS Puppis de alrededor del 1,4 por ciento.

Lo hicieron midiendo los «ecos de luz» de las pulsaciones de la estrella en una nebulosa de reflexión circundante, combinados con el período de pulsación conocido con precisión de la estrella, la velocidad de la luz y algo de geometría simple.

RS Puppis varía en brillo (de magnitud 6,5 a 7,6) cada 41,4 días. Es 10 veces más masivo que el Sol, 200 veces más grande y, en promedio, 15.000 veces más luminoso. Pierre Kervella y sus colegas utilizaron el Telescopio de Nueva Tecnología del Observatorio Europeo Austral en La Silla, Chile, para registrar los débiles reflejos de estos pulsos de luz moviéndose a través de la nebulosa. La velocidad a la que parecían moverse, combinada con la conocida velocidad de la luz, dio la distancia a la nebulosa y la estrella: 6.500 años luz más o menos 90.

RS Pup es la única cefeida incrustada en una gran nebulosa. «La luz que viaja de la estrella a un grano de polvo al telescopio llega un poco más tarde que la luz que viene directamente de la estrella al telescopio», explica Kervella. «Como consecuencia, si medimos el brillo de una gota de polvo particular y aislada en la nebulosa, obtenemos una curva de brillo que tiene la misma forma que la variación de la Cefeida, pero desplazada en el tiempo». El retraso se denomina «eco de luz», por analogía con un eco de sonido de, por ejemplo, la pared de un cañón.

«Conocer la distancia a una estrella Cefeida con tanta precisión resulta crucial para la calibración de la relación período-luminosidad de esta clase de estrellas», dice Kervella.

RS Pup es especialmente importante porque es una de las cefeidas cercanas de período más largo, y pocas de ellas han sido bien medidas. El nuevo resultado debería ayudar a reafirmar toda la escala de distancia cósmica.

Los detalles completos están en el equipo papel.