La Unión Astronómica Internacional estableció en 1976 el Sistema de constantes astronómicas entre las que se incluyen unidades de distancia por el cual podemos tratar con las descomunales distancias que nos encontramos entre los objetos celestes.

Si bien es correcto utilizar los Kilómetros para hablar de distancias en el espacio y podemos hacer uso de esta medida para hablar de la distancia a la Luna o el Sol por ejemplo, cuando tenemos que hablar de distancia entre planetas o entre estrellas es necesario utilizar unidades de medida mucho mayores. Así podemos encontrar referencias a «unidades astronómicas», «años luz» o «pársecs».

¿Qué es una Unidad Astronómica?

Una Unidad Astronómica (UA) es la distancia media que hay entre la Tierra y el Sol. Equivale a unos 150 millones de Kilómetros (149 597 870 700 m para ser exactos). Es posible que encuentres también la abreviatura de esta unidad de distancia astronómica como AU en escritos internacionales o de la UAI y también es frecuente encontrar la abreviatura escrita en minúsculas.

La UA es frecuentemente usada para medir distancias en nuestro sistema solar. Así, por ejemplo, decimos que Júpiter está a unas 5,2 UA del Sol o que Neptuno está a unas 30,1 UA del Sol. ¿Verdad que esto nos da una mejor referencia de lo lejanos que están algunos planetas? Para que te hagas una idea, la luz del Sol tarda en llegar a la Tierra unos 8,3 minutos, así que podemos decir que el Sol está a 1UA de nosotros o a 8,3 minutos luz. Esto nos sirve como punto de partida para hablar de la siguiente unidad de medida astronómica, el año luz.

¿Qué es un Año luz?

Un año luz es la distancia que la luz recorre en el vacío durante un año terrestre, esto es casi 9 billones y medio de kilómetros. Como ya habrás podido imaginar esto resulta poco práctico para medir distancias en nuestro Sistema Solar pero es tremendamente útil para medir distancias a otras estrellas. Podemos encontrar su abreviatura escrita como a.l, al o ly en inglés.

Pongamos como ejemplo que queremos indicar la distancia a la estrella más próxima a nosotros (si exceptuamos el Sol, claro). Se trata de Próxima Centauri que está a 4,2 años luz de distancia. Es decir, cuando observamos esta estrella lo que estamos viendo es la luz que salió de ella hace 4,2 años.

Los años luz también son utilizados para indicar distancias a otras galaxias o el tamaño de algunos objetos celestes. Así la Galaxia de Andrómeda está a 2.537 millones de a.l y tiene un diámetro de 220.000 a.l.

¿Qué es un pársec?

Un pársec es una unidad de medida astronómica mayor que el año luz. Para tomar como referencia su valor es el de 3,2616 a.l.

¿Y por qué este valor? Bueno, resulta que un pársec se define como la distancia a la que una unidad astronómica (UA) subtiende un ángulo de un segundo de arco (1″). La palabra parsec viene del inglés: parallax of one arc second (paralaje de un segundo de arco).

Por tanto podemos decir que una estrella dista un pársec si su paralaje es igual a 1 segundo de arco.

¿Cómo medir la distancia a una estrella mediante paralaje?

Si no sabes lo que es la paralaje te habrás quedado igual. Vamos a intentar explicarlo. Básicamente es el ángulo que subtiende un cuerpo u objeto más cercano con respecto a un fondo más alejado. ¿Todavía no? A ver si este ejemplo nos ayuda un poco: si estiramos el brazo y ponemos uno de nuestros dedos alejado de la cara y lo miramos guiñando consecutivamente uno y otro veremos que el fondo detrás del dedo cambia, y variará más cuanto más cercano a tus ojos pongas el dedo. En este caso es la distancia entre los ojos lo que determina hasta que «distancia» podemos medir. Si tomamos como referencia la Tierra son las posiciones más alejadas de la misma en su órbita las que dan esa «distancia entre ojos». Este método de la paralaje se ha utilizado asiduamente en Astronomía para calcular distancias astronómicas, pero el paralaje más pequeño que se puede medir es de 0,001”, lo que corresponde a 1.000 parsec de distancia, o bien 3.262 años luz. ¿Cómo medir distancias mayores?

¿Cómo medir la distancia a una galaxia a través de las Cefeidas?

Cuando las distancias son mayores la paralaje resulta insuficiente para medir distancias como por ejemplo las que nos separan de otras galaxias. Esto fue un gran misterio hasta que en 1912 Henrietta Swan Leavitt, empleada del observatorio de Harvard en Massachusetts, se percató de que había una relación entre la luminosidad y el periodo de un tipo muy concreto de estrellas denominado Cefeidas. Si se mide el periodo de cada ciclo es posible conocer el brillo de la estrella. Este descubrimiento de la relación brillo-periodo de las estrellas Cefeidas fue muy importante, ya que si conocemos el brillo de una estrella es posible calcular la distancia a la que se encuentra porque su luz disminuye de forma proporcional al cuadrado de la distancia que la separa de nosotros.

Como hay estrellas Cefeidas en otras galaxias podemos conocer de manera bastante precisa la distancia a la que se encuentran esas galaxias.

Pero las Cefeidas no son las únicas candelas estándares, las estrellas RR Lyrae también tienen características que ayudan a determinar distancias a ellas.

Pero esta forma de medir distancias tiene otra limitación ¿Qué ocurre si queremos medir la distancia a una galaxia tan lejana de la que no podemos ver Cefeidas ni con el telescopio más potente?

¿Cómo medir la distancia a una galaxia a través de Supernovas Ia?

Cuando empezamos a medir distancias a objetos tan distantes como las galaxias lejanas tenemos que tener en cuenta que el rango de precisión disminuye. Podemos medir la distancia a una galaxia si observamos una supernova de tipo Ia en ella ¿Cómo es posible? Resulta que la masa de la estrella necesaria y mínima para explotar como una supernova de este tipo siempre es la misma. En todo el universo, todas las estrellas supernovas del tipo 1a explotan con la misma masa, liberan la misma energía y generan la misma luminosidad.

Entonces si vemos una supernova de tipo 1a en una galaxia distante y registramos su brillo podremos saber a qué distancia se ha producido porque su brillo disminuirá de forma proporcional al cuadrado de la distancia que la separa de nosotros.

Por este motivo hay grupos muy activos de observadores de supernovas entre la comunidad profesional y amateur y se solicitan mediciones de brillo de varios observadores para que los cálculos sean lo más precisos posibles.

Otras modernas técnicas para medir el Universo

En la actualidad, los avances científicos están desarrollando nuevas técnicas para medir distancias en el universo como pueden ser las oscilaciones acústicas de bariones (BAO) o recientemente con el estudio de las ondas gravitacionales.