Cómo miden los astrónomos las distancias

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Cómo miden los astrónomos las distancias
Imagen: JustinWick (English Wikipedia), CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

Datos clave

Unidad astronómica (UA)Unos 149,6 millones de km, la distancia media Tierra–Sol
Radar y láserMiden directamente la Luna, los planetas y los asteroides
ParalajeCon Gaia, sirve para estrellas hasta decenas de miles de años luz
Un pársecUnos 3,26 años luz
CefeidasAlcanzan galaxias a unos 100 millones de años luz
Supernovas de tipo IaAlcanzan miles de millones de años luz
Corrimiento al rojoSe usa para las galaxias más lejanas
Constante de HubbleUnos 67 a 73 km/s por megapársec, aún debatida en 2026
Idea claveCada peldaño calibra el siguiente: la escalera de distancias cósmicas

En resumen

  • Ningún método sirve para todas las distancias, así que los astrónomos encadenan varios en una escalera de distancias cósmicas.
  • Los ecos de radar y láser miden el sistema solar; el paralaje, un pequeño desplazamiento mientras la Tierra orbita el Sol, mide las estrellas cercanas.
  • Las candelas estándar, objetos de brillo real conocido como las cefeidas y las supernovas de tipo Ia, llegan hasta galaxias lejanas.
  • El corrimiento al rojo indica cuánto se ha expandido el universo mientras viajaba la luz y da la distancia a las galaxias más remotas.
  • Los pequeños errores de los peldaños inferiores se arrastran hacia arriba, y esa es una de las razones por las que el ritmo de expansión del universo sigue en debate.

Por qué la distancia es difícil

Si miras el cielo nocturno, todas las estrellas parecen estar a la misma distancia, pintadas en una cúpula. Una estrella tenue puede serlo porque está lejos o porque es pequeña. Sin conocer las distancias, no podemos saber lo grande o brillante que es realmente nada.

Los astrónomos resolvieron el problema paso a paso. Los métodos que funcionan de cerca sirven para calibrar otros que llegan más lejos, y así se construye la llamada escalera de distancias cósmicas. Nuestra guía sobre el año luz explica las unidades; aquí vemos cómo funciona cada peldaño.

Radar y láser: el sistema solar

La forma más directa de medir una distancia es enviar una señal y cronometrar su eco. Desde la década de 1960, los radiotelescopios hacen rebotar ondas de radar en Venus, Marte y asteroides. Como las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz, el tiempo de ida y vuelta da la distancia.

Estas mediciones fijaron la unidad astronómica, la distancia media entre la Tierra y el Sol. En 2012, la Unión Astronómica Internacional la fijó en exactamente 149.597.870,7 km.

Para la Luna, los científicos disparan láseres contra reflectores que dejaron los astronautas del Apolo y los vehículos soviéticos. Cronometrar la luz que regresa permite medir la distancia a la Luna con una precisión de unos 2,5 cm.

Paralaje: las estrellas cercanas

Pon un dedo delante de la cara y guiña un ojo y luego el otro. El dedo salta respecto al fondo. Ese desplazamiento es el paralaje, y cuanto más cerca está el objeto, mayor es el salto.

Los astrónomos hacen lo mismo con la órbita de la Tierra. Observan una estrella con seis meses de diferencia, cuando la Tierra está en lados opuestos del Sol, y miden cuánto se desplaza respecto a estrellas más lejanas. Una geometría sencilla da entonces la distancia. Una estrella que se desplaza un segundo de arco está a un pársec, unos 3,26 años luz.

Los desplazamientos son minúsculos; incluso la estrella más cercana se mueve menos de un segundo de arco. Friedrich Bessel midió el primer paralaje estelar en 1838. La sonda Gaia de la ESA, que terminó sus observaciones en 2025, midió posiciones y paralajes de casi 2.000 millones de estrellas y obtuvo el mapa 3D más detallado de nuestra galaxia.

Candelas estándar: las cefeidas

Más allá de nuestra galaxia el paralaje deja de funcionar, así que los astrónomos recurren a las candelas estándar, objetos cuyo brillo real se conoce. Al compararlo con lo brillantes que se ven, se obtiene la distancia, igual que una farola parece más débil cuanto más lejos está.

Las cefeidas son estrellas gigantes pulsantes que aumentan y disminuyen de brillo con un ritmo regular. En 1912, Henrietta Swan Leavitt descubrió que cuanto más largo es el ciclo de una cefeida, mayor es su brillo real. Si mides el periodo, conoces su verdadera luminosidad.

En la década de 1920, Edwin Hubble usó cefeidas de la galaxia de Andrómeda para demostrar que se encuentra muy lejos de la Vía Láctea. Hoy los telescopios espaciales Hubble y Webb miden cefeidas en galaxias a unos 100 millones de años luz.

Supernovas de tipo Ia y corrimiento al rojo

Para llegar más lejos se necesita una candela más brillante. Una supernova de tipo Ia es la explosión de una enana blanca y, en su punto álgido, puede brillar más que una galaxia entera. Estas explosiones alcanzan un brillo máximo parecido, que se puede calibrar con galaxias que también albergan cefeidas.

Las supernovas de tipo Ia se ven a miles de millones de años luz. En 1998, dos equipos las usaron para descubrir que la expansión del universo se está acelerando, un trabajo que ganó el Premio Nobel de Física de 2011.

Para las galaxias más lejanas, los astrónomos se basan en el corrimiento al rojo. A medida que el espacio se expande, la luz que lo atraviesa se estira hacia longitudes de onda más largas y rojas. Hubble descubrió que las galaxias más lejanas tienen mayores corrimientos al rojo, así que medir el de una galaxia, junto con un modelo de la expansión cósmica, da su distancia. La luz de las galaxias más lejanas que ha visto Webb se ha estirado más de diez veces.

Una escalera con un enigma

Cada peldaño depende del de abajo. El radar fija la UA, la UA fija el paralaje, el paralaje calibra las cefeidas, las cefeidas calibran las supernovas y las supernovas llegan lo bastante lejos para medir la constante de Hubble, el ritmo al que se expande el universo.

En 2026 persiste un desacuerdo tenaz llamado tensión de Hubble. Las mediciones con la escalera de distancias dan unos 73 km/s por megapársec, mientras que las predicciones basadas en el resplandor residual del universo primitivo dan unos 67. Los científicos prueban otras candelas estándar, como las gigantes rojas más brillantes, para ver si la diferencia es un error de medida o una señal de física nueva.

Puedes probar el paralaje tú mismo: fotografía un objeto cercano frente a un horizonte lejano desde dos puntos separados por una distancia conocida y calcula a qué distancia está. Es la misma geometría que usan los astrónomos, solo que a una escala mucho menor.

Fuentes

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