Trabajemos un ejemplo.
Ves una estrella en el cielo con tu telescopio pero no tienes idea de qué tan lejos está.
Luego observa que es una estrella variable y observa que es un tipo especial de estrella variable, es decir, una variable cefeida. (Estas estrellas aumentan su brillo muy rápidamente y disminuyen a su brillo mínimo más lentamente).
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Resulta que para las estrellas variables Cefeidas, si mides la cantidad de tiempo (en días) que tarda la estrella en pasar de tenue a brillante y de nuevo a tenue (que puedes hacer fácilmente en tu telescopio con un poco de paciencia), puede usar el siguiente gráfico para determinar su brillo real (en unidades del brillo de nuestro Sol).
(de Cepheid Variable Stars)
Imaginemos que medimos nuestra estrella variable Cefeida y descubrimos que lleva 30 días pasar de tenue a brillante y de nuevo a tenue. Luego, a partir del gráfico, sabemos que emite aproximadamente 10,000 veces más luz que nuestro Sol.
Si nuestra estrella en su punto más brillante sigue siendo muy tenue, entonces sabemos que debe estar bastante lejos porque 10,000 veces el brillo de nuestro Sol es mucha luz para comenzar. Y dado que el brillo que vemos (también llamado luminosidad aparente) disminuye a medida que el cuadrado de la distancia, podemos determinar qué tan lejos está. Intentemos.
Nuestra estrella vecina más cercana es Alpha Centauri, que emite aproximadamente la misma cantidad de luz que nuestro Sol y se sabe que está a 4 años luz de distancia. (En realidad, emite aproximadamente el doble de luz que nuestro Sol, pero mantengamos las cosas simples).
Imaginemos que nuestra estrella variable Cepheid, en su forma más brillante, aparece tan brillante como Alpha Centauri en nuestro telescopio. Sabemos por el gráfico que nuestra estrella emite 10.000 veces más luz que Alpha Centauri, pero a simple vista parece tener el mismo brillo. Dado que el brillo disminuye como el cuadrado de la distancia, nuestra estrella variable Cefeida tiene que estar SQRT (10,000) veces más lejos que Alpha Centauri para que nos aparezca el mismo brillo.
SQRT (10,000) es 100, por lo que la estrella debe estar 100 veces más lejos de nosotros que Alpha Centauri, o 400 años luz. Si estuviera más cerca, parecería más brillante que Alpha Centauri, y si estuviera mucho más lejos parecería más tenue que Alpha Centauri.
Y si esa estrella es parte de una galaxia distante, ¡ahora sabes la distancia a la galaxia! ¡Así es como Edwin Hubble calculó por primera vez la distancia a la galaxia de Andrómeda, que resultó ser de aproximadamente 2.5 millones de años luz!
(Por cierto, a los astrónomos les tomó muchas décadas comenzar con Henrietta Leavitt para resolver la escala de la tabla anterior, ¡pero fue ella quien notó la relación por primera vez!)
