Conoce a Delta Cephei, una famosa estrella variable

Al igual que las luces en un túnel oscuro, las estrellas en el universo distante se vuelven más débiles a medida que se alejan. Debido a que pulsan a una velocidad correlacionada con sus propios brillos intrínsecos, las estrellas variables Cefeidas revelan sus propias distancias verdaderas. Imagen a través de The Last Word on Nothing

En la esquina sureste de la constelación en forma de casa Cefeo el Rey, hay una estrella variable intrigante llamada Delta Cephei. Con una precisión similar a la de un reloj, esta estrella más bien tenue se duplica en brillo, se desvanece al mínimo y luego se duplica en brillo cada 5.36 días. Puedes verlo cambiar en un período de días. Todo el ciclo es visible a simple vista en un cielo suficientemente oscuro. Esta estrella y otras similares aseguraron un lugar como velas estándar importantes para establecer la escala de la galaxia y el universo.

Delta Cephei en sí mismo ocupa un lugar destacado en la historia de la astronomía. Toda una clase de estrellas supergigantes, llamadas variables Cefeidas, se nombra en honor de esta estrella.

Al igual que Delta Cephei, las estrellas variables Cefeidas cambian de manera confiable su brillo a intervalos regulares. El período de tiempo puede variar de aproximadamente uno a 100 días, dependiendo de la luminosidad de la estrella o el brillo intrínseco . Los astrónomos han aprendido que, cuanto más largo es el ciclo, mayor es el brillo intrínseco de la estrella. Este conocimiento es una herramienta poderosa en astronomía para explorar distancias a través del vasto espacio.

Este gráfico, que mide las variaciones de brillo a lo largo del tiempo, es lo que los astrónomos llaman una curva de luz. Es la curva de luz de Delta Cephei, que, tan confiablemente como un reloj fino, duplica su brillo y luego se desvanece nuevamente cada 5.366341 días.

¿Cómo ayudan las estrellas variables Cefeidas a medir las distancias cósmicas? Debido a que Delta Cephei y otras estrellas en su clase varían de manera tan confiable, y debido a que el ciclo de su cambio de brillo está tan fuertemente ligado a sus brillos intrínsecos, estas estrellas se pueden usar para medir distancias a través del espacio. Los astrónomos llaman objetos que se pueden usar de esta manera velas estándar .

¿Como funciona? Primero, los astrónomos miden cuidadosamente las tasas de las pulsaciones de estas estrellas. Desafortunadamente, las distancias a muy pocas, si es que hay alguna, estrellas variables cefeidas son lo suficientemente cercanas como para medir directamente por paralaje estelar. Sin embargo, las distancias aproximadas de las variables Cefeidas en los cúmulos estelares relativamente cercanos se han determinado indirectamente por el método espectroscópico (a veces llamado por el paralaje espectroscópico incorrecto). Después de ver latir muchas variables Cefeidas, y conocer sus distancias aproximadas a través del método espectroscópico, saben cuán brillante debe verse una variable Cefeida de un brillo intrínseco particular a una distancia dada de la Tierra.

Armados con este conocimiento, los astrónomos observan las pulsaciones de esta clase de estrellas en el espacio distante. Pueden deducir el brillo intrínseco de las estrellas debido a sus tasas de pulsación. Entonces pueden inferir las distancias a estrellas más lejanas por su magnitud aparente. Debido a que la luz se atenúa por la ley del cuadrado inverso, los astrónomos saben que una estrella de una luminosidad dada (brillo intrínseco) aparecería 1/16 como brillante a cuatro veces la distancia, 1/64 como brillante a ocho veces la distancia o 1/100 como brillante a 10 veces la distancia.

¿Por qué estas estrellas varían en brillo, por cierto? Se cree que las variaciones son pulsaciones reales a medida que la estrella misma se expande y luego se contrae.

Las estrellas variables cefeidas se pueden ver hasta una distancia de 20 millones de años luz. La galaxia más cercana está a unos 2 millones de años luz de distancia, y las más distantes están a miles de millones de años luz de distancia. Entonces, estas estrellas no te llevan lejos al medir distancias a través del espacio. Aún así, desde que los astrónomos aprendieron los secretos de su pulsación, estas estrellas han sido vitales para la astronomía.

La astrónoma Henrietta Leavitt descubrió las variables Cefeidas en 1912. En 1923, el astrónomo Edwin Hubble utilizó estrellas variables Cefeidas para determinar que la llamada nebulosa Andrómeda es en realidad una galaxia gigante que se encuentra más allá de los límites de nuestra Vía Láctea. Ese conocimiento nos liberó de los confines de una sola galaxia y nos dio el vasto universo que conocemos hoy.

Ubicación de la estrella Delta Cephei dentro de la constelación Cepheus.

¿Cómo puedo ver a Delta Cephei en el cielo nocturno? Esta estrella es circumpolar, siempre por encima del horizonte, en la mitad norte de los Estados Unidos.

Aun así, esta estrella es mucho más fácil de ver cuando está en lo alto del cielo del norte en las noches de otoño e invierno. Puedes encontrar a Cepheus a través del Big Dipper. Primero, use las "estrellas de puntero" de Big Dipper para localizar Polaris, la Estrella del Norte. Luego salta más allá de Polaris por el ancho de un puño para aterrizar en Cepheus.

Verás la constelación de Cefeo el Rey cerca de su esposa, Casiopea la Reina, su firma figura de estrellas en forma de W o M que la convierte en la más llamativa de las dos constelaciones. Están en lo alto de tu cielo del norte en las noches de noviembre y diciembre.

Gráfico de la Unión Astronómica Internacional que muestra la constelación de Cefeo.

¿Cómo puedo ver Delta Cephei variar en brillo? La verdadera respuesta a esa pregunta es: tiempo y paciencia. Pero dos estrellas que se alojan cerca de Delta Cephei en la cúpula del cielo, Epsilon Cephei y Zeta Cephei, coinciden con los extremos bajo y alto de la escala de brillo de Delta Cephei. Ese hecho debería ayudarte a ver el cambio de Delta Cephei.

Así que mire hacia atrás en las tablas de arriba y localice las estrellas Epsilon y Zeta Cephei. En su punto más débil, Delta Cephei es tan tenue como la estrella más débil, Epsilon Cephei. En su punto más brillante, Delta Cephei coincide con el brillo de la estrella más brillante, Zeta Cephei.

¡Que te diviertas!

En pocas palabras: la estrella Delta Cephei se ilumina y se desvanece con precisión de reloj cada 5.36 días. La tasa de cambio de brillo está vinculada al brillo intrínseco de la estrella. Así es como toda una clase de estrellas con el nombre de Delta Cephei, llamadas estrellas variables Cefeidas, ayuda a los astrónomos a medir distancias.