Los cambios de la Estrella Polar
La Estrella Polar es famosa por su constancia. Se encuentra en el cielo, muy cerca del punto que está sobre el polo norte de la Tierra y las estrellas giran alrededor de este punto cuando la Tierra rota. La Estrella Polar, situada casi en el eje de esa rotación, permanece prácticamente en la misma posición en el cielo durante todas las noches del año. Esta constancia la convirtió en algo muy útil en la antigüedad para guiar a los barcos por la noche, ya que la Estrella Polar siempre marcaba el norte, a la manera de una brújula astronómica.
Pero en 1989, Nadine Dinshaw, una joven astrónoma de la Universidad de la Columbia Británica, demostró que la Estrella Polar está cambiando en un aspecto muy importante. No, no es que la Estrella Polar esté desplazándose de su posición; es una cuestión de brillo.
La mayoría de las estrellas brillan de manera uniforme, pero algunas de ellas presentan modificaciones en la potencia de su luz, son «estrellas variables». Hace unos cien años se descubrió que la Estrella Polar era una estrella variable. Sus cambios no se apreciaban a simple vista, pero medidas astronómicas muy precisas demostraron que unas veces era un 10% más brillante que otras.
Basándose en la manera regular en que la luz de la Estrella Polar brilla y se oscurece, los astrónomos pudieron afirmar que se trataba de un tipo particular de estrella variable llamada «cefeida». Las cefeidas reciben este nombre porque la primera estrella de este tipo se descubrió por primera vez en la constelación de Cefeo.
La razón por la que la variación de emisión de luz de las cefeidas es regular es que emite impulsos regulares. Aumenta, después disminuye, después vuelve a crecer y así sucesivamente. Resultó que todas las cefeidas de un brillo determinado emitían impulsos del mismo período, un descubrimiento hecho en 1912 por la astrónoma americana Henrietta Swan Leavitt.
Era un descubrimiento especialmente útil. Quería decir que, simplemente midiendo el tiempo que tardaba una cefeida determinada en pasar de brillante a tenue y de nuevo a brillante, se podía determinar su brillo real. Si se compara éste a su brillo aparente, como la vemos en el cielo, podemos deducir la distancia a la que está.
Midiendo la distancia a varias cefeidas de nuestra Galaxia, los astrónomos podían conseguir una idea fiel de su tamaño por primera vez y demostrar que estaba a 100 000 años luz.
Se pueden observar cefeidas especialmente brillantes incluso en otras galaxias que no están demasiado lejos de la Tierra y se puede medir su distancia. Por ejemplo, se descubrió que la Galaxia de Andrómeda (la gran galaxia más cercana a la Tierra) estaba a 2,3 millones de años luz, midiendo los períodos de sus cefeidas. También se determinó la distancia a otras galaxias relativamente cercanas y estas distancias sirvieron como base para cálculos posteriores de la distancia a los objetos más lejanos que se pueden observar y de la edad probable del Universo.
Naturalmente, a los astrónomos les interesaba saber qué era lo que hacía variar los pulsos de las cefeidas. Las estrellas brillan de manera uniforme durante mucho tiempo a costa de la fusión del hidrógeno que se produce en su núcleo. Con el tiempo, no obstante, cuando se ha fusionado hidrógeno suficiente, el núcleo se calienta tanto que la estrella se ve obligada a expandirse. Las capas externas se enfrían y se enrojecen a medida que se expanden. La estrella pasa a ser entonces una «gigante roja».
Algunas estrellas pasan por un estado intermedio. Antes de expandirse definitivamente a gigante roja, atraviesan un período de impulsos, una especie de duda en la que se expanden un tanto, después se encogen, vuelven a expandirse y a encogerse y así sucesivamente. En esta etapa son cefeidas.
Al final, mientras el hidrógeno del núcleo se sigue consumiendo, los impulsos pierden fuerza porque la estrella se vuelve más decidida, por decirlo así, en su expansión y avanza en su camino hacia gigante roja. Los astrónomos que analizaban la naturaleza de los impulsos pensaban que el período durante el cual una estrella permanece como cefeida era corto, lo cual significaba que si se observaban con cuidado suficientes cefeidas, antes o después, se captaría una al final de esta etapa de su existencia y se podría observar cómo se extinguían los impulsos. Si el esquema astronómico era correcto, éstos deberían extinguirse con bastante rapidez, en unos diez años.
A principios de los ochenta, los astrónomos empezaron a notar que las variaciones de brillo de la Estrella Polar se estaban haciendo menos acusadas. Los instrumentos para registrar las medidas necesarias se perfeccionaron y Nadine Dinshaw, después de un estudio a fondo de la estrella durante un período de más de ocho meses, durante el cual tomó 237 espectros en los que analizó la luz de la estrella, confirmó el hecho. A partir de los espectros se puede decir si la estrella está emitiendo impulsos, si su superficie primero se acerca y después se aleja de la Tierra. Resulta que la fuerza de los impulsos supone sólo una tercera parte de las variaciones que se descubrieron por primera vez y parece que se van debilitando de año en año. La estrella cesará pronto de emitir impulsos, después de haber estado haciéndolo de manera uniforme durante quizá 40 000 años (un tiempo muy corto para los astrónomos). ¿Y después? ¿Se expandirá la Estrella Polar hasta transformarse en una gigante? ¿Se volverá rojiza y su luz más brillante? Es posible, pero conservará su posición y seguirá siendo la Estrella Polar.