Define: Paralaje y Candela estandar

Mientras escribía el post de los Quasars me asaltó la duda de no saber como se puede medir con precisión la distancia a la que se encuentra una estrella. Así que ya tocaba investigar un poco y rematar este 'show & tell'.

La más simple es el Paralaje, que es también muy usada en topografía. Se saca una foto de la estrella en cuestión en un momento y otra exactamente 6 meses después, como podemos calcular la desviación entre ambas fotos y sabemos el diámetro de la órbita de la Tierra se puede calcular la distancia.. Esta técnica se llama Paralaje anual. Los Telescopios terrestres al usar este método están limitados a distancias de 300 años luz (una minucia teniendo en cuenta las gigantescas distancias del cosmos) porque la atmósfera refracta la luz de las estrellas, así que solo se podían medir las más brillantes.
Ya a partir de mediados del siglo pasado, con los telescopios orbitales (que permiten observaciones mucho más precisas y mejores al no tener la 'interferencia' de la atmósfera), se han podido catalogar más de 10.000 estrellas con este método.

Usando trigonometría sencilla, de nivel de instituto, se puede calcular aproximadamente la distancia de las estrellas. A mayor precisión en la observación, más estrellas se pueden catalogar. ¿Y eso porqué? Porque esta técnica se basa en usar las estrellas que están más lejanas como 'puntos inmóviles' así que si tenemos un método para ver sus casi impreceptibles movimientos también podremos calcular su distancia.

Ejemplo tonto: Estirad el brazo y alzad el dedo gordo. Cerrad el ojo derecho y luego abrid el izquierdo mientras cerráis el derecho. Hay un movimiento relativo, no? Sabiendo la distancia de un ojo al otro se puede calcular la longitud del brazo*

El otro método para catalogar se basa en la luz... es el método de la Candela Estelar.
Para medir distancias mayores de las que permite el paralaje se puede usar la variación del brillo y la curva de luz emitida por ciertas estrellas como indicador, al compararlas con otras estrellas que no varían su brillo (Las supernovas de tipo 1a y las Ceféidas, por ejemplo). Este método fue descubierto por Henrietta Swan Leavitt, una graduada e investigadora del Harvard College, al estudiar placas fotográficas de observaciones en Perú y darse cuenta de que el grupo de estrellas Cefeidas de la Pequeña Nube de Magallanes tenían su luminosidad relacionada con su periodo.

Ahora podíamos saltarnos un poco la norma agobiante que impedía medir la distancia a las estrellas con la luz que emitan, pues la que recibimos, en Tierra, viene distorsionada por la distancia que nos separa y la propia atmósfera.

Literalmente:

El descubrimiento de esta relación fue un momento que hizo época en astronomía. Ofrecía una forma de evitar el frustrante hecho de que —como William Herschel había comprobado un siglo antes— el brillo observado, o magnitud aparente, de una estrella no podía indicar por sí mismo la distancia porque es un producto tanto de la emisión real de luz como de la distancia que viaja esa luz antes de alcanzar la Tierra. (El efecto reductor de la distancia está gobernado por la ley conocida como la del cuadrado inverso: Una estrella, como cualquier otra fuente de luz, mostrará sólo una cuarta parte de su brillo si se dobla su distancia al observador, una dieciseisava si la distancia se cuadruplica, una sesenta y cuatro parte si la distancia se multiplica por ocho.)

Aunque el color de estas estrellas puede variar según su metalicidad** al ser estrellas del mismo conjunto se puede entender que tienen la misma edad y la misma distancia; y ya en el siglo XIX se dataron a la distancia de 15 millones de años luz.
Podría seguir hablando de la aplicación del Efecto Doppler, el uso del telescopio espacial Hubble, del descubrimiento de la RR Lyrae y de que a partir de la luz de las estrellas podemos estudiar sus bandas espectrales y saber de qué están hechas***... Pero el lector inteligente e intrigado sabrá usar Internet para encontrar las respuestas.

Termino diciendo que este método nos permite datar distancias mucho más grandes en comparación con el paralaje. Y más aún si encontramos nuevas candelas estándar cada vez más lejanas (gracias a nuevas tecnologías aplicadas, que avanzan que es un primor) como los telescopios que analizan las supernovas tipo 1a y que recientemente han mejorado sus mediciones.

Y, recordar solo, que cuando salta alguna noticia sobre objetos muy lejanos (como el quasar más lejano jamás encontrado, en los límites del universo conocido a 14.000 millones de años luz) seguramente haya sido encontrado con este método ;)

De aquí a nada, más cosas...

PostScriptum: Un Dinosaurio haciendo cosas... por recomendación y porque me apetece ;)


OST de este Post:
Yoko Kanno & Steve Conte - You could Bite the Hand
Muse - Supermassive Black Holes





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*[aunque, casi mejor, para esto os cogeis un metro y medís directamente]
**[las supernovas son enormes hornos cómicos en los que se 'cuecen' átomos de elementos ligeros como el Hidrógeno y el Helio para transformarlos en materiales más pesados, como metales. A mayor edad de la estrella o mayor tamaño más rápido cuecen estos materiales y mayor cantidad de estos están presentes en ellas.
Aparte de eso, su brillo puede variar por el polvo cósmico entre la estrella y nosotros, la presencia de exoplanetas y algunas cosas más...]
***[los espectrógrafos de másas se dedícan precísamente a eso. A ver el color de las cosas al calentarlas un poco y analizar la luz que emiten. La cosa es que ciertos materiales bloquean algunas longitudes de onda de la luz emitida... y que cada material lo hace independientemente de los demás materiales. ]