V1, la primera cefeida a Andròmeda

El dia 5 d’octubre va tenir lloc el centenari d’una descoberta científica cabdal en la història de l’astronomia, però alhora molt poc coneguda per si mateixa i sí, en canvi, les conseqüències que se’n derivarien. Un dels més grans astrofísics del segle XX, Edwin Hubble, l’any 1923 va detectar i identificar un tipus d’estrella variable fonamental a la galàxia d’Andròmeda, la galàxia de mida gran més propera a nosaltres.

Fins aquell moment l’astronomia tenia un gran problema per a la determinació de distàncies a gran escala, i alhora per fer-se una idea de com era de gran l’univers i com aquelles nebuloses espirals (ara sabem que eren galàxies) estaven distribuïdes a l’espai.

Només un parell de dècades abans, una de les grans dones de l’astronomia, Henrietta Leavitt, havia descobert i observat centenars d’estrelles tipus cefeides. Aquestes estrelles presenten una variabilitat molt ben definida i que, com va descobrir Leavitt, té una relació directa i clara amb la seva brillantor intrínseca. Per tant, si mirem com varien podem saber quina és la brillantor natural, i si la comparem amb com les observem tenim una estimació acurada de la distància de nosaltres fins a aquesta cefeida. Per tant, són estels que serveixen com a “candela de referència”.

La galàxia d'Andròmeda. En el quadre superior la zona de V1 com la veu el Telescopi Espacial Hubble i en l'inferior com la va veure Edwin Hubble fa 100 anys _ Imatge: NASA-Hubblesite

Edwin Hubble, gran defensor d’un univers en expansió, va capficar-se en la cerca de cefeides que estiguessin en alguna de les nebuloses espirals com Andròmeda o el Triangle. Així, el 5 d’octubre de 1923, ara fa 100 anys, va detectar per primer cop una d’aquestes “candeles” (V1 Andròmeda) i a partir d’aquest moment va poder determinar distàncies a aquestes nebuloses. Amb això, s’acabaria confirmant anys després que aquestes nebuloses espirals són objectes fora de la nostra galàxia, bé, de fet, són altres galàxies.

L’ús de cefeides per determinar distàncies a galàxies, combinat amb les mesures que Edwin Hubble tenia de la velocitat d’aquestes procedents dels treballs de Vesto Slipher, li van permetre enunciar la llei de Hubble. Aquesta relació entre velocitat i distància demostra que l’univers està en expansió, i esdevé una prova clau de la teoria del big-bang.

De no haver estat per les meticuloses observacions d’Henrietta Leavitt, que van permetre conèixer les propietats de les cefeides, i la persistència de Hubble per cercar-les i trobar-les en altres galàxies, la teoria d’expansió de l’univers i del big-bang haurien trigat molt més a ser acceptades.

Sabies que...?

Les cefeides, com s’ha dit, presenten una relació entre brillantor i el període en què varien la seva lluminositat. Però cada quant varien? La resposta és que poden fer un cicle de variació que va des d’unes 5 hores, les més ràpides, fins a uns 100 dies, les més lentes. Les que varien més lentament són les intrínsecament més brillants i també solen presentar una variació de la seva brillantor més acusada.

Nota: Una versió inicial d’aquest article va ser publicada al suplement "Lectura" del diari Segre (1 d’octubre de 2023).