El universo es vasto e incluye cientos de miles de millones de galaxias. Para aquellas galaxias cercanas a nosotros, determinamos principalmente sus distancias utilizando estrellas Cefeidas clásicas y estrellas RR Lyrae (RR Lyra).

Las estrellas RR Lyr son variables pulsantes que brillan 100 veces más que nuestro Sol y tienen más del doble de edad. Puede usarse como una vela estándar para medir distancias de galaxias, debido a la estrecha relación entre su período de pulsación y la luminosidad en las mismas abundancias de elementos.

Basándose en este conocimiento, los astrónomos de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias (NAOC) han propuesto utilizar estrellas RR Lyr de doble período para medir las distancias de las galaxias, mejorando el error de distancia de las galaxias al 1-2%.

Sus hallazgos fueron publicados recientemente en la revista Naturaleza Astronomía.

Aproximadamente el 5% de las estrellas RR Lyr pulsan con más de un ciclo. Las estrellas RR Lyr de doble período son únicas porque los dos períodos están vinculados por propiedades estelares como la masa y la abundancia de elementos.

Mediciones de la distancia y abundancias elementales de galaxias enanas y cúmulos globulares. Crédito: NAOC

«Descubrimos que la abundancia de elementos puede representarse mediante dos períodos y, por lo tanto, se estableció una relación entre el período y la luminosidad independientemente de la abundancia de elementos», dijo el Dr. Chen Xiaodian, autor principal del estudio.

En comparación con las mediciones de abundancia de elementos, las mediciones de períodos son fáciles y precisas.

«Nuestro trabajo proporciona una manera de obtener mediciones de distancia a galaxias cercanas únicamente mediante fotometría, sin depender de observaciones espectroscópicas», dijo el Dr. Ding Licai, investigador principal de NAOC y coautor del estudio. «Esto aumentará la muestra de galaxias lejanas de alta resolución en un factor de 20 o más».

Las estrellas RR Lyr de doble período son sensores valiosos que proporcionan no sólo distancias confiables sino también información sobre la abundancia de elementos.

En los próximos años, el telescopio de la Estación Espacial China y el Observatorio Vera C. Rubin descubrirán decenas de miles de estrellas RR Lyr de doble período en galaxias cercanas. Utilizando un método de medición de distancia basado en estrellas RR Lyr de doble período, esperamos ver un mapa 3D intuitivo del Grupo Local y obtener una constante de Hubble de alta resolución.

Referencia: “Uso de estrellas RR Lyrae de modo doble como indicadores sólidos de distancia y metalicidad” por Xiaodian Chen, Jianxing Zhang, Shu Wang y Licai Deng, 19 de junio de 2023. astronomía de la naturaleza.
doi: 10.1038/s41550-023-02011-y