Delta Cephei: sistema binario y estrella cefeida clave para medir distancias
Delta Cephei: sistema binario y cefeida clave para calibrar distancias cósmicas. Estrella pulsante usada como vela estándar para medir el tamaño del universo.
Delta Cephei (δ Cep, δ Cephei) es un sistema estelar binario situado a unos 887 años-luz de distancia en la constelación norte de Cefeo, el Rey. A esta distancia, la magnitud aparente de la estrella se reduce en 0,23 como resultado del gas y el polvo a lo largo de la línea de visión.
Características generales
Descubierta como variable por John Goodricke en 1784, Delta Cephei fue la segunda variable cefeida conocida y desde entonces ha sido un objeto clave para la astronomía. La componente principal es una cefeida clásica (tipo I) que pulsa con un periodo de aproximadamente 5,366 días. Su tipo espectral varía durante el ciclo de pulsación, pasando por clases cercanas a F y G, lo que corresponde a cambios de temperatura y radio en la fotosfera.
Pulsaciones y mecanismo físico
Las pulsaciones de Delta Cephei se deben al llamado mecanismo κ (kappa), relacionado con zonas de ionización del helio en la envoltura de la estrella. Durante el ciclo la estrella se contrae y calienta, aumentando su brillo, y luego se expande y enfría, disminuyendo su brillo. El diagrama de luz típico de una cefeida como Delta Cephei muestra un ascenso rápido a la máxima luminosidad seguido de un descenso más lento.
Sistema binario
Delta Cephei es miembro de un sistema binario: la componente principal es la cefeida y existe al menos una compañera estelar más tenue. La presencia de la compañera ha sido inferida por observaciones espectroscópicas y por estudios de alta resolución y movimientos propios. La interacción gravitatoria y la historia evolutiva conjunta son relevantes para determinar con precisión las masas y la edad del sistema; además, una compañera puede complicar la medición de la luminosidad y requiere correcciones cuando se usa la estrella como calibrador.
Viento estelar, pérdida de masa y nebulosa
Delta Cephei emite unas 2.000 veces la luminosidad del Sol. Esta elevada radiación impulsa un viento estelar fuerte que, junto con las pulsaciones y choques en la atmósfera, expulsa masa a un ritmo estimado de (1,0 ± 0,8) × 10–6 masas solares por año. Esa tasa equivale, en promedio, a la masa del Sol aproximadamente cada millón de años. La materia fluye hacia el exterior a una velocidad de unos 35 km s–1.
El gas expulsado forma una nebulosa de aproximadamente un pársec de diámetro centrada en Delta Cephei y contiene entre 0,07 y 0,21 masas solares de hidrógeno neutro. Donde el viento estelar choca con el medio interestelar circundante se observa un arco de choque, evidencia de la interacción entre la estrella y su entorno.
Importancia para la escala de distancias cósmicas
Las cefeidas clásicas como Delta Cephei son fundamentales para la astrometría porque siguen una relación periodo‑luminosidad (la Ley de Leavitt) que permite estimar distancias a galaxias cercanas. Delta Cephei es especialmente valiosa como "calibrador de distancia fundamental" o vela absoluta porque se encuentra en un cúmulo de estrellas y presenta paralajes medibles con gran precisión mediante instrumentos como el telescopio espacial Hubble y la misión Hipparcos. Estas medidas directas de distancia permiten anclar la relación periodo‑luminosidad y, por tanto, mejorar la precisión de la escala de distancias extragalácticas y la determinación de la constante de Hubble.
La única variable cefeida más cercana conocida es Polaris, la Estrella del Norte, cuya distancia sigue siendo objeto de estudio y debate entre distintas mediciones.
Observación y datos prácticos
- Periodo de pulsación: ~5,366 días.
- Variación de brillo: típica de las cefeidas clásicas (subida rápida y bajada más lenta), con amplitud apreciable en visual.
- Luminosidad: ~2.000 L☉.
- Pérdida de masa: (1,0 ± 0,8) × 10–6 M☉/año; velocidad del viento ≈ 35 km s–1.
En conjunto, Delta Cephei sigue siendo un blanco prioritario para estudios astrofísicos que buscan entender la pulsación estelar, la pérdida de masa en fases evolutivas avanzadas y la calibración de métodos para medir distancias a gran escala en el universo.
Choque de arco alrededor de Delta cephei
Curva de luz de Delta Cephei mostrando la magnitud frente a la fase de pulsación
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es Delta Cephei?
R: Delta Cephei (δ Cep, δ Cephei) es un sistema estelar binario situado a unos 887 años luz en la constelación septentrional de Cefeo, el Rey.
P: ¿Quién descubrió Delta Cephei?
R: Delta Cephei fue descubierta por John Goodricke en 1784.
P: ¿A qué distancia se encuentra Delta Cephei?
R: Delta Cephei se encuentra aproximadamente a 887 años-luz de la Tierra.
P: ¿Por qué es importante Delta Cephei?
R: La distancia a Delta Cephei es extremadamente bien conocida debido a su proximidad a un cúmulo estelar y a las paralajes precisas del Telescopio Espacial Hubble/Hipparcos que dan un resultado exacto. Por ello, se la conoce como "calibrador fundamental de distancias" o vela absoluta.
P: ¿Qué tipo de estrella variable es Delta Cephei?
R: Delta Cephiei está clasificada como estrella variable cefeada clásica, o de tipo I.
P: ¿Cuánta luminosidad emite Delta Cepei en comparación con la luminosidad del Sol?
R: Delta Cepei emite alrededor de 2.000 veces más luminosidad que la del Sol.
P: ¿Cuánta masa contiene el gas expulsado de delta cepei?
R:El gas expulsado de delta cephie contiene entre 0,07 y 0,21 masas solares de hidrógeno neutro.
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