Es posible que te lo hayas preguntado alguna vez… ¿cómo sabemos qué tamaño tiene la Vía Láctea? Aunque puede parecer extremadamente difícil saberlo, porque estamos dentro de ella, tenemos una forma de hacerlo…
El tamaño de la Vía Láctea
Betelgeuse también es una estrella variable
El diámetro de la Vía Láctea visible es de unos 100.000 a 120.000 años luz, aunque podría llegar a tener un diámetro de entre 150.000 y 180.000 años luz (según informaciones publicadas recientemente). Podría ser mucho más grande si tenemos en cuenta la materia oscura. Todo depende de en dónde midamos el borde de la Vía Láctea…
La materia normal no es lo único de lo que se compone la Vía Láctea (ni, por extensión, el Universo). Por medio de simulaciones, podemos saber que nuestra galaxia tiene una «corona» de materia oscura que tendría hasta 10 veces la masa de la materia normal. El problema es que nunca la hemos podido observar directamente; así que, si incluyésemos la materia oscura en nuestra medición, no sabríamos hasta dónde llega. Si nos limitamos a medir lo que sí podemos ver (es decir, visible, infrarrojos, rayos X y luz ultravioleta), entonces el diámetro se queda en unos 100.000 años luz, un poco más si tenemos en cuenta las corrientes de marea (es decir, otras galaxias que están siendo devoradas por la Vía Láctea, como la Galaxia Elíptica enana de Sagitario).
Hasta hace poco, los astrónomos pensaban que un filamento de estrellas, en forma de anillo (al que llamamos Anillo de Monoceros), que rodea la Vía Láctea tres veces, era los restos de alguna galaxia enana que se esparció en este anillo gigantesco al encontrarse con la nuestra. Ahora, los astrónomos creen que en realidad puede pertenecer a la propia galaxia, ondulando por encima y debajo del plano galáctico. Si es así, el tamaño de la Vía Láctea sería un 50 por cien más grande de lo que se pensaba originalmente (y encajaría en ese rango de 150.000 a 180.000 años luz). Además, también plantearía una pregunta interesante: ¿Qué provoca que esas estrellas se muevan por encima y por debajo del plano galáctico?
Las estrellas variables Cefeidas
La variable Cefeida V1 en la galaxia de Andrómeda (pincha en la imagen para ver la animación)
Como vivimos dentro de la Vía Láctea, recurrimos a las estrellas variables Cefeidas para medir la distancia. La idea es la siguiente: si sabes lo brillante que es la luz de un faro a tres metros de distancia, y cómo cambia esa luminosidad con la distancia, cuando te alejes del faro puedes calcular esa distancia midiendo cuánto se ha reducido el brillo.
Una estrella variable es, simplemente, una estrella que cambia su magnitud aparente (su brillo) desde nuestra perspectiva en la Tierra. Estos cambios pueden suceder a lo largo de años, o en cuestión de segundos, y pueden ser cambios de magnitud casi imperceptibles, o ser cambios de hasta 20 veces su magnitud. Conocemos más de 100.000 estrellas variables, y se sospecha de miles más. De hecho, nuestro propio Sol es una estrella variable: su emisión de energía varía aproximadamente en un 0,1 por cien (es decir, una milésima de su magnitud) durante un ciclo solar de 11 años.
Hay muchos motivos para explicar la variabilidad. Puede ser desde cambios en la masa o luminosidad de la estrella, a algún tipo de obstrucción en la cantidad de luz que llega a La Tierra. Las variables pulsantes se expanden y se contraen. Las binarias eclipsantes pierden brillo cuando una estrella pasa por delante de la otra, y después aumentan su brillo cuando se aleja la estrella que la oculta. Algunas de las estrellas variables son dos estrellas, tan cercanas entre sí, que intercambian masa cuando una le quita la atmósfera a la otra.
Las variables Cefeidas son estrellas muy luminosas (de 500 a 300.000 veces más luminosas que el Sol, con cortos períodos de cambio, que van de un día a cien). Son estrellas variables pulsantes que se expanden y se contraen de forma dramática, siguiendo un patrón muy específico. Es más, estas estrellas no sólo son útiles para medir nuestra galaxia. La estrella Cefeida V1 desempeñó un papel fundamental en la historia de la astronomía al permitir a Edwin Hubble determinar que la nebulosa en la que se encontraba era, en realidad, una galaxia completamente diferente a la nuestra (se trataba de la galaxia de Andrómeda), demostrando así que la Vía Láctea no contenía todo el Universo.
Pero lo que quiero saber es el diámetro convertido en mol
Lo que a mí sigue sin entrarme es cómo se miden esas distancias. Si nosotros para medir algo usamos un metro, por ejemplo, porque es algo «tocable», ¿cómo se mide algo que en teoría está a la distancia que la luz tarda un año en recorrer?
Que se pudiese medir algo que está a varios años luz tiene un pase (porque puedes estar vivo para medirlo), pero que esté a miles de años luz… ¿cómo se puede saber eso si no estaríamos vivos para verlo?
Depende. Con la trigonometría (sí, de verdad) podemos medir la distancia a estrellas «cercanas» (funciona hasta 400 años luz), para las más lejanas se mide según su espectro y luminosidad.
O sea, que realmente no se mide, sino que se presupone con cálculos matemáticos…