Los astrónomos han obtenido la primera prueba directa de que las estrellas cefeidas y que se utilizan para determinar las distancias en el universo, pierden masa, lo que las hace menos estándar de lo que se creía. El descubrimiento efectuado con el Telescopio de la NASA Spitzer ayudará a los astrónomos a realizar medidas más precisas del tamaño, edad y velocidad de expansión del universo.
Las "candelas estándar" son objetos astronómicos que forman los peldaños de la escalera de las distancias cósmicas, constituyen una herramienta para medir las distancias de las galaxias lejanas. El primer peldaño de la escalera lo forman las estrellas pulsantes llamadas variables cefeidas. Medir las distancias de estas estrellas es crítica para medir con precisión de los objetos más distantes. Cada peldaño de la escalera depende del anterior, por lo que sin medidas precisas la escala entera de distancias cósmicas quedaría afectada.
Ahora, nuevas observaciones de Spitzer muestran que para que la escalera funcione bien es necesario prestar una atención más cuidadosa a las Cefeidas. Las observaciones infrarrojas de una cefeida en partícular proporcionan la primera evidencia de que estas estrellas pueden perder masa o encogerse. Esto podría afectar a las medidas de las distancias.
"Hemos mostrado que estas "candelas estándar" se consumen literalmente por sus vientos", explicó Massimo Marengo de la Universidad de Iowa State. Marengo es autor de un reciente estudio que aparecerá en la revista Astronomical Journal. "Cuando utilizamos las cefeidas como candelas estándar, debemos serespecialmente cuidadosos, puesto que se consumen."
En la imagen se muestra cómo el Telescopio Spitzer pudo demostrar que las estrellas cefeidas que se utilizan como "candelas estándar" para medir grandes distancias en el universo se encogen. Este descubrimiento afecta a las medidas del tamaño, edad y velocidad de expansión del universoLa estrella del estudio es Delta Cephei, la estrella prototipo de la clase de las cefeidas. Las estrellas de masa intermedia pueden convertirse en cefeidas en su madurez, pulsando en un latido regular que esta relacionado con su brillo intrínseco. Cuando medimos el brillo aparente de la estrella en el cielo, y lo comparamos a su brillo intrínseco podemos calcular su distancia.
Este mismo cálculo fue llevado a cabo por el astrónomo famoso Edwin Hubble en 1924, lo que le llevo a afirmar que nuestra Galaxia era tan sólo una de tantas en el vasto océano cósmico. Las cefeidas también ayudaron a descubrir que nuestro universo está en expansión y que las galaxias se están separando.
Desde entonces las cefeidas se han convertido en uno de los peldaños más fiables de la escala de distancias cósmicas, pero todavía guardan misterios. Una cuestión abierta es si estas estrellas pierden masa o no. Los vientos expulsados por una estrella cefeida pueden arrojar grandes cantidades de gas y polvo, hasta formar un capullo de polvo en torno a la estrella que finalmente afectaría a su brillo aparente. Esto último afectaría a su vez a la determinación de su distancia. Estudios previos habían apuntado hacia esta pérdida de masa, sin embargo era necesario investigar más.
Marengo y su colega utilizaron el telescopio infrarrojo Spitzer para estudiar el polvo en torno a Delta Cephei. Esta estrella en concreto, viaja a gran velocidad, empujando al gas y el polvo en una onda de choque delante de ella. Afortunadamente para los científicos, una compañera cercana parece estar iluminando el área, haciendo más fácil de ver la onda de choque. Estudiando el tamaño y estructura de la onda de choque, el equipo pudo determinar que que un viento estelar masivo empuja contra el polvo y gas interestelar. Además, el equipo calculó que este viento es hasta un millón de veces más fuerte que el viento de nuestro sol. Esto demuestra que Delta Cephei se está encogiéndo ligeramente.
Observaciones de seguimiento de otras Cefeidas realizadas por Spitzer han demostrado que hasta un 25 % de las estrellas también están perdiendo masa.
"Todo se desmoronaría en los estudios de cosmología si no comenzamos a hacer mediadas más precisas de las Cefeidas", comentó Pauline Barmby de la Universidad de Western Ontario, Canadá, Autora principal del estudio de seguimiento de las Cefeidas publicado en línea el 6 de enero en la revista Astronomical Journal. "Este descubrimiento nos permitirá comprender mejor estas estrellas, y utilizarlas como indicadores de distancia cada vez más precisos."
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