Estrellas faro en galaxias lejanas exprés
En galaxias lejanas viven estrellas viejas que se hinchan y se enrojecen. Entre ellas hay dos grupos que parecen faros: unas acaban de encender la combustión de helio, otras ya queman carbono y oxígeno. Con el telescopio Hubble, los astrónomos observaron 92 galaxias y compararon el brillo de estos dos tipos de estrellas.
Resulta que las estrellas en la etapa tardía (la rama asintótica de las gigantes) son en promedio 0.589 magnitudes más brillantes que las estrellas en la cima de la rama de las gigantes rojas. Es como si tuvieras una regla con dos marcas, y la distancia entre ellas fuera siempre la misma, en cualquier galaxia, sin importar el polvo ni la distancia. Ahora, si mides el brillo de una de estas estrellas, puedes calcular a qué distancia se encuentra su galaxia.
Esto abre el camino para medir distancias a galaxias que antes eran demasiado tenues para métodos similares. Ya ahora, los datos de archivo del Hubble permiten encontrar estas estrellas faro en galaxias a distancias de hasta 9 megapársecs, unos 30 millones de años luz.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.14304
Hubble Space Telescope (HST) observations of 92 galaxies that have a strong showing of I-band Asymptotic Giant Branch (IAGB) stars in their color-magnitude diagrams (CMDs), are used to measure the relative offset between the mean apparent I-band magnitudes of the IAGB population and the corresponding apparent I-band magnitudes of the TRGB as measured in the same frames (and CMDs) of those individual galaxies. This first exploratory, large-sample comparison is independent of any extinction (foreground or internal) that may be shared by these two populations. The marginalized luminosity functions used to determine the modal value of the {\it IAGB } population are well fit by a single, symmetric Gaussian. The difference in the two apparent magnitudes (in the sense IAGB minus TRGB) is -0.589 mag, with a combined standard deviation of +/- 0.119 mag. Adopting M_I = -4.05 mag for the TRGB stars, the modal absolute magnitude of the IAGB is then calculated to be M_I(IAGB) = -4.64 +/- 0.12 mag. The ensemble dispersion quoted above gives a standard error on the mean of +/- 0.012 mag (based on the full sample of 92 galaxies). Independently, the three geometry-based zero points for I-band AGB stars are found (in Paper I) to be M_I = -4.49 +/- 0.003~mag in the LMC (4204 stars), M_I = -4.67 +/- 0.008 mag, for the SMC (916 stars) and M_I = -4.78 +/- 0.030 mag for NGC4258 (62 stars), leading to a global zero-point (weighted) average of
Las estrellas en la rama asintótica de las gigantes pulsan con períodos de cientos de días, y su brillo cambia como el de una bombilla que parpadea lentamente.
En la novela 'La luz de las galaxias lejanas', los astronautas usan estas estrellas como balizas de navegación naturales para no perderse en el espacio intergaláctico.