Eslabones en la Escala de Distancia Cósmica

La escalera de la distancia

Obviamente, sabes que el universo es un lugar inmenso. Sin embargo, los astrónomos constantemente realizan mediciones sobre qué tan lejos está algo de la Tierra o de otro objeto celeste. ¿Cómo hacen esto si no tienen enormes varas de medir o la capacidad de viajar a algún lugar lejano? Bueno, los astrónomos tienen que confiar en soluciones para medir grandes distancias en el universo, al igual que los topógrafos en la Tierra.

Los métodos que utilizan los astrónomos para determinar distancias a objetos celestes lejanos se conocen colectivamente como escalera, pirámide o escala de distancias. Los verdaderos vínculos en la escala de distancias son bastante complejos cuando se trata de explicar sus detalles y tienen más matices que lo que explora esta lección. Por lo tanto, en esta lección, nos centraremos en los puntos principales de cómo los astrónomos miden grandes distancias en el universo.

Radar y Parallax

Utilizando el rango de radar, se pueden realizar mediciones precisas sobre las distancias desde la Tierra a los planetas de nuestro sistema solar. Sin embargo, si queremos medir las distancias a objetos más alejados, como estrellas cercanas, debemos confiar en el paralaje estelar. El paralaje es el aparente cambio de posición de un objeto cuando se ve desde dos ubicaciones diferentes.

La palabra es un poco intimidante, pero en realidad la ves todos los días. Por ejemplo, si pasa por delante de una casa donde hay un árbol en el jardín delantero, el árbol aparecerá en un lado de la casa cuando se acerque a la casa, y en el lado opuesto de la casa cuando pase por la casa, eso es paralaje. El árbol no se movió, ¡pero parecía que sí!

Las estrellas variables

El problema de medir el paralaje estelar es que no funciona bien para distancias superiores a unos pocos cientos de pársecs. Por lo tanto, los astrónomos tienen que usar un método diferente para encontrar las distancias a las galaxias cercanas. Para este fin, los astrónomos pueden confiar en un indicador de distancia (a veces llamado vela estándar ), que es un objeto celeste cuya luminosidad es bien conocida y se usa para encontrar la distancia a un objeto lejano, como una galaxia.

Los mejores indicadores primarios de distancia se denominan variables cefeidas, que son estrellas variables (estrellas cuyo brillo varía según se ven desde la Tierra). Al comparar el brillo aparente de una variable cefeida con su luminosidad (es decir, su brillo intrínseco), los astrónomos pueden encontrar la distancia a la galaxia que las contiene. Básicamente, una vela estándar es como una luz, ya sea un encendedor o un teléfono celular, en la oscuridad de un estadio durante un concierto de rock; cuanto más grande y brillante es la luz, más lejos podemos verla.

Indicadores de distancia secundarios

Pero al igual que el paralaje se limita solo a ciertas distancias, también lo son los indicadores de distancia primarios. Esto se debe a que estos indicadores de distancia primarios no son lo suficientemente brillantes como para ser identificados en galaxias distantes. Por lo tanto, se utilizan indicadores de distancia secundarios. En resumen, estos tipos son más brillantes que los indicadores de distancia primarios y, por lo tanto, pueden verse a distancias muy grandes.

Los principales indicadores secundarios incluyen las regiones HII más grandes de una galaxia. Estas son regiones de una galaxia que rodean a las estrellas adultas más masivas, calientes y luminosas, las estrellas de la secuencia principal. Otro tipo de indicador secundario es el brillo promedio de los cúmulos globulares en una galaxia lejana. Además, la relación Tully-Fisher se puede utilizar para medir la distancia a una galaxia. Esto es algo que observa la relación entre la luminosidad de una galaxia espiral y su velocidad de rotación. Por último, las supernovas también se pueden utilizar como indicador de distancia secundario.

Indicadores de distancia terciaria

Una vez más, la historia se repite en esta lección. Los indicadores secundarios solo son viables hasta ahora. Después de unos 25 megaparsecs, los indicadores de distancia secundarios no son tan buenos. Por tanto, los astrónomos tienen que utilizar indicadores terciarios, galaxias enteras, como indicadores de distancia. Estos indicadores terciarios nos ayudan a encontrar la distancia a cientos de megaparsecs. Más lejos que eso, la galaxia más brillante en un cúmulo de galaxias se usa como indicador de distancia. Esto puede ayudar a encontrar distancias de aproximadamente 1000 megaparsecs, que se encuentran a unos tres mil millones de años luz de distancia.

Resumen de la lección

Los astrónomos encuentran las distancias a los objetos celestes de forma escalonada, algo llamado escala de distancia, escalera o pirámide. El rango de radar se puede utilizar para encontrar la distancia a los planetas. El paralaje estelar se puede utilizar para encontrar distancias a estrellas cercanas. El paralaje es el aparente cambio de posición de un objeto cuando se ve desde dos ubicaciones diferentes. Pero para los objetos más lejanos, como las galaxias cercanas, el astrónomo puede confiar en un indicador de distancia (a veces llamado vela estándar ), que es un objeto celeste cuya luminosidad es bien conocida y se usa para encontrar la distancia a un objeto lejano.

Los indicadores de distancia primarios incluyen variables Cefeidas, que son estrellas variables (estrellas cuyo brillo varía según se ve desde la Tierra). Los indicadores de distancia secundarios incluyen las regiones HII más grandes de una galaxia, el brillo promedio de los cúmulos globulares y la relación Tully-Fisher. Los indicadores de distancia terciaria son galaxias enteras o la galaxia más brillante de un cúmulo de galaxias.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado con esta lección, debería poder:

• Definir la escala de distancia y el alcance del radar
• Describir el uso de indicadores de distancia y paralaje por parte de los astrónomos.
• Explique qué son los indicadores de distancia primaria, secundaria y terciaria.