Cómo es posible medir el Universo sin salir de la Tierra

El Universo es un lugar demasiado grande como para poder medir su tamaño en un viaje de fin de semana, por suerte existen las candelas estándar.

Las candelas estándar son fenómenos muy violentos y con propiedades muy regulares, que sirven a los astrónomos para medir distancias en el Universo sin necesidad de tener que viajar con un metro gigante en la mochila. El término es una mala traducción del inglés, de nivel: Ana Botella.

El término original es “Standard Candles” o velas estándar y hace referencia a que dichos fenómenos tienen unas características muy bien definidas que permiten conocer su distancia a la Tierra solo con mirar su luz. Veámos con más detalle cuáles son estas candelas estándar y cómo su puede medir su distancia.

¿Cuáles son las candelas estándar más comunes?

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Las candelas estándar no son un grupo cerrado de objetos celestes sino que vale cualquier fenómenos astronómico que tenga unas características muy bien definidas y estandarizadas. Por ejemplo una estrella no sirve porque las estrellas pueden tener tamaños muy diversos y su color puede ir desde el más rojizo hasta los tonos azulados de las supergigantes azules.

Uno de los fenómenos más utilizados como candela estándar son las supernovas, por varios motivos. El primero de los motivos es que son fenómenos muy brillantes, tanto que en ocasiones brillan más que la propia galaxia a la que pertenecen. Además de eso las supernovas tienen una emisión de luz muy característica que sólo dependen del tipo de supernova que sea.

Esto hace de las supernovas unas de las mejores candelas estándar posibles ya que sabemos perfectamente qué luz emiten y cuando recibimos esta luz, transformada por lo que hay entre nosotros y la supernova podemos determinar cosas como cuánto tiempo ha viajado, si había nubes de polvo en el camino…

Entendiendo la luz de una candela estándar y la distancia a la que se encuentra

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Ya os hemos contado alguna vez cómo saber qué gases contiene un planeta, o cómo saber la velocidad de una estrella con solo mirar su luz; y aquí todo esto se vuelve a emplear casi de la misma forma. Tanto el efecto Doppler como el espectro de la luz que recibimos de la candela estándar son vitales para poder entender el universo en el que vivimos.

Por ejemplo si vemos que el espectro que esperamos recibir de la supernova está “mordido” a ciertas longitudes de onda, sabremos que en medio hay una nube de gas que absorbe en esa frecuencia, mirando en las tablas sabremos qué gas es y en qué cantidad. Si por otro lado vemos que toda la luz está desplazada hacia un color más rojo, sabemos que la luz ha viajado mucho o ha pasado cerca de objetos enormes.

Todas estas medidas son posibles porque las candelas estándar tiene siempre el mismo patrón de luz y sabemos perfectamente que cualquier discrepancia es fruto únicamente de lo que haya pasado en viaje entre la candela estándar y nosotros.

Bonus: con este método de candelas estándar se descubrió la expansión acelerada del Universo, lo que valió un premio Nobel en 2011