Las cefeidas son estrellas variables (comienza cuyo brillo cambia con un período regular) con la propiedad especial de que el período de sus fluctuaciones de brillo depende de su luminosidad. Esto fue descubierto por una mujer astrónoma, Henrietta Swann Leavitt, en 1908 en el Observatorio del Harvard College.
Lo que hay que recordar es que el brillo de una estrella tal como la vemos desde la Tierra (la “magnitud” de la estrella) depende de dos cosas: el brillo absoluto de las estrellas (su luminosidad) y su distancia de la tierra. Entonces una estrella brillante podría estar cerca. O podría ser una estrella intrínsecamente brillante que está bastante lejos.
La relación período / luminosidad de una Cefeida significa que podemos usarla como una especie de criterio cósmico. Si encontramos una Cefeida, y medimos el período de sus fluctuaciones, y podemos medir qué tan brillante aparece desde la Tierra, entonces podemos decir qué tan luminosa es realmente, y a partir de eso calcular su distancia.
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Cuando esto entró en juego fue cuando Hubble encontró variables Cefeidas en la galaxia de Andrómeda en la década de 1920. En ese momento, era una pregunta abierta si esa nebulosa era parte de nuestra propia galaxia o era algo más. Al usar la relación período / luminosidad, Hubble pudo estimar la verdadera distancia de la galaxia de Andrómeda y demostrar que era su propia galaxia. Hubble continuó este estudio, en otras galaxias, también observando desplazamientos al rojo y espectros, y lo usó para mostrar la expansión del universo.