Érase una vez... el Espacio: Estrellas Cefeidas

El de hoy va a ser un envío diferente, ya que no voy a hablar de malaciencia, sino de buenaciencia. Como ya os comenté hace unas semanas, estoy volviendo a ver una serie mítica de mi infancia: Érasé una vez... el Espacio. A veces me maravilla comprobar detalles que demuestran documentación y estudio a la hora de elaborar los guiones. Fue esa serie la que me enseñó por primera vez que las estrellas mueren, y que nuestro Sol se convertirá en una gigante roja, engullendo los planetas interiores, dentro de miles de millones de años. Pero estoy divagando, así que centrémonos en lo que quería comentar.

En uno de los episodios (Los Náufragos del Espacio) un carguero espacial aterriza de forma forzosa en un planeta desconocido, tras evacuar a cientos (o miles, no lo sé) de personas de un planeta amenazado por la reciente explosión de una Nova. La pareja protagonista (Pedrito y Kyra) junto con su inseparable robot Metro (o Copito), se dedican a explorar los alrededores. Al anochecer, Metro les dice que duerman tranquilos, que el vigilará mientras observa las cefeidas. Más adelante, informa al resto de los náufragos que gracias al estudio de las cefeidas, ha podido determinar dónde se encuentran.

¿Qué es eso de las cefeidas? Una cefeida es una estrella cuya luminosidad varía de forma periódica y regular, oscilando entre un máximo y un mínimo determinados. Este nombre es debido a la estrella Delta Cefei, considerada como prototipo de este tipo de estrellas (aunque curiosamente no fue la primera en la que se descubrió este comportamiento, sino la segunda). Como he dicho, la variación es periódica y regular, esto es, su luminosisdad aumenta y disminuye de forma rítmica, alcanzando siempre el mismo máximo y el mismo mínimo. El mecanismo de estas variaciones parece ser la expansión y contracción de la estrella. Se cree que contraerse, la estrella se calienta y su luminosidad aumenta. Al alcanzar determinada temperatura, la fuerza de su presión interna supera a la de su gravedad, y la estrella comienza a expandirse, enfiándose en el proceso (y disminuyendo su luminosidad). Llega un momento en el que la estrella se ha enfriado demasiado, y la fuerza de su propia gravedad supera a la de su presión interna, por lo que vuelve a contraerse. Y así sucesivamente.

Pero lo más interesante de estas estrellas es que la magnitud absoluta del máximo de luminosidad, depende de su periodo, y está definida por la llamada Relación Periodo-Luminosidad de la siguente forma: Mv=-2,76·log(P)-1,4, donde Mv es la magnitud absoluta, y P el periodo en días. Como véis, la magnitud absoluta depende única y exclusivamente del periodo de pulsación. De esta forma, midiendo este periodo (y es algo tan simple como observar y apuntar las variaciones de luminosidad), podemos calcular su magnitud absoluta. ¿Y? Como ya comenté hace unos meses, la magnitud absoluta nos dice la luminosidad intrinseca de una estrella. Sin embargo, al observar una estrella, la vemos más o menos luminosa dependiendo no sólo de su magnitud absoluta, sino de su distancia con respecto a nosotros. Cuanto más lejos esté, menos luminosa parecerá. Esto es lo que se conoce como magnitud aparente, y es la luminosidad que podemos medir directamente. Existe otra fórmula que relaciona la magnitud absoluta, la magnitud aparente, y la distancia de la estrella, por lo que a partir de la magnitud absoluta y la magnitud relativa, podemos calcular la distancia. Esto quiere decir que únicamente observando una estrella cefeida, y midiendo su periodo de variación y su magnitud aparente en el máximo de luminosidad, podemos calculas a qué distancia se encuentra de nosotros.

Esta característica de las cefeidas, las hace sumamente interesantes en astronomía, ya que sirven como marcadores de distancia. Serían como los puntos kilométricos de las carreteras, a nivel astronómico. Si somos capaces de calcular la distancia entre una estrella y una cefeida conocida, conoceremos la distancia de aquélla con respecto a nosotros.

Imaginad ahora que somos capaces de viajar por el espacio. Una forma de calcular nuestra posición sería utilizando las cefeidas como faros. Cada cefeida tiene su propio periodo de oscilación, por lo que es fácil identificarlas midiendo este periodo. Así que no tenemos más que buscar algunas cefeidas (3 4 como mínimo), identificarlas a partir de su periodo y localizarlas en nuestros mapas, calcular nuestra distancia con respecto a cada una de ellas, y aplicar un poco de trinonometría. Pues bien, eso es lo que hace Metro en la serie, o al menos lo que se supone que debe hacer cuando nos dice que ha averiguado dónde están, gracias al estudio de las cefeidas. Lástima que no se explique algo el proceso, o al menos que se mencione la peculiaridad de las cefeidas y por qué pueden utilizarse para localizar la posición de uno.

Hay un pequeño detalle a tener en cuenta. Los periodos de las cefeidas están comprendidos entre unas horas y varios días (las hay de hasta 100 días), y Metro realiza las observaciones en una noche. O al menos eso parece. Hay que tener suerte para localizar al menos tres cefeidas con periodos de variación de unas pocas horas, para así poder medirlos en una sola noche. Pero es posible.