Ecos de luz susurran la distancia a las estrellas.

Los astrónomos calibran la escala de distancia del universo.

Aprovechando la presencia de ecos de luz, un equipo de astrónomos han usado un telescopio de ESO para medir, con un nivel de precisión del 1%, la distancia de una Cefeida – una clase de estrellas variables que constituye uno de los primeros pasos en la escalera de la distancia cósmica.

“Nuestras medidas con el Telescopio de Nueva Tecnología de ESO en La silla nos permite obtener la distancia más precisa a una Cefeida”, dice Pierre Kervella, autor principal del artículo que informa de los resultados.

Las Cefeidas son estrellas pulsantes que se han usado como indicadores de distancia desde hace cientos de años. Las nuevas medidas precisas son importantes ya que, al contrario que muchas otras, son puramente geométricas y no dependen de hipótesis sobre la física que se desarrolla en las propias estrellas.

El equipo de astrónomos estudió RS Pup, una brillante estrella Cefeida situada en la constelación de Puppis (’la Popa’) y es fácilmente visible con binoculares. RS Pup varía en brillo en casi un factor de cinco cada 41,4 días. Es 10 veces más masiva que el Sol, 200 veces mayor y de media 15 000 veces más luminosa.

RS Pup es la única Cefeida que está incrustada en una gran nebulosa, la cual está hecha de polvo muy fino que refleja parte de la luz emitida por la estrella.

Dado que la luminosidad de la estrella cambio en un patrón muy distintivo, la presencia de la nebulosa permite a los astrónomos ver los ecos de luz y medir la distancia a la estrella.

“La luz que viajó desde la estrella a un grano de polvo y luego llegó a nuestro telescopio tarda un poco más que la luz que proviene directamente desde la estrella al telescopio”, explica Kervella. “Como consecuencia, si medimos el brillo de una mancha de polvo particular y aislada en la nebulosa, obtendremos una curva de brillo que tiene la misma forma de variación que la Cefeida, pero desplazada en el tiempo”.

Este retardo es conocido como “eco de luz”, por analogía con el más tradicional eco, la reflexión del sonido en, por ejemplo, el fondo de un pozo.

Monitorizando la evolución del brillo de las manchas de la nebulosa, los astrónomos pueden derivar la distancia a la estrella: es simplemente el retardo temporal, multiplicado por la velocidad de la luz (300 000 km/s). Conociendo la distancia y la separación aparente en el cielo entre la estrella y la mancha, se puede calcular la distancia a RS Pup.

A partir de las observaciones de los ecos de varias características nebulares, la distancia de RS Pup se encontró que era de 6500 años luz, más o menos 90 años luz.

“Conocer la distancia a una estrella Cefeida con tal precisión es crucial para la calibración de la relación periodo-luminosidad de esta clase de estrellas”, dice Kervella. “Esta relación es de hecho la base de la determinación de distancias de las galaxias usando Cefeidas”.

RS Pup está por tanto aproximadamente a un cuarto de la distancia entre el Sol y en Centro de la Vía Láctea. RS Pup está situada en el plano galáctico, en una región muy poblada de nuestra galaxia.