Cálculo de la distancia a la galaxia NGC 2090 utilizando el

método de Cefeidas

Miluska HassingerJavier Rengifo

Seminario Permanente de Astronomia y Ciencias Espaciales (SPACE) -

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

NGC 2090

Henrietta Leavitt• La astrónoma del

Observatorio de la Universidad de Harvard.

• Clasificó 47estrellas variables periódicas.

• La Universidad de Harvard instaló en Characato, Arequipa una estación astronómica, desde allí se realizaron las observaciones de las cefeidas de la nube de Magallanes.

Definiciones básicas

• Intensidad

• Relación Luminosidad,Intensidad y Distancia

• Magnitudes:• Magnitud aparente

(mv)

• Magnitud Absoluta (Mv)

• Relación Distancia – Magnitudes

)4( 2D

LI

solarsolarsolar I

I

D

D

L

L.)( 2

refref I

Imm 10log5,2

5)(log5)10

(log5 1010 DpcD

Mm

5

5

10

Mm

D

Curvas de luz de estrellas variables

Cefeidas

Datos tomados de las 28 cefeidas en 12 días distintos (por el telescopio

espacial Hubble)

Las gráficas “mv vs. Tiempo” en Días

Julianos, de algunas Cefeidas

Galaxia NGC 2090, zonas donde se tomaron las

cefeidas

Curva de Luz de la Cefeida 15, trabajada

con el “Phasplot”

TABLA DE CALCULOSCefeidas P LogP Mv mv D[pc]

Cefeida 01 57.25 1.76 -6.25 24.64 15060601.36Cefeida 02 50.25 1.7 -6.1 24.6 13751973.28Cefeida 03 45.15 1.65 -5.97 25.08 16157568.41Cefeida 04 41.5 1.62 -5.87 24.79 13500629.26Cefeida 05 37.75 1.58 -5.75 24.48 11103658.16Cefeida 06 36.5 1.56 -5.71 25.4 16690357.2Cefeida 07 36.25 1.56 -5.7 24.88 13075068.3Cefeida 08 36 1.56 -5.7 24.65 11714919.13Cefeida 09 32.25 1.51 -5.56 25.46 16041322.26Cefeida 10 31 1.49 -5.52 24.88 12002097.74Cefeida 11 28.25 1.45 -5.4 25.19 13170001.14Cefeida 12 30.5 1.48 -5.5 25.2 13806257.86Cefeida 13 30.5 1.48 -5.5 25.45 15470243.25Cefeida 14 22.6 1.35 -5.14 25.6 14042389.16Cefeida 15 27.25 1.44 -5.36 25.04 12018107.56Cefeida 16 27.75 1.44 -5.38 25.58 15619943.15Cefeida 17 23.8 1.38 -5.2 25.75 15497826.75Cefeida 18 24.5 1.39 -5.23 25.59 14640509.92Cefeida 19 20.5 1.31 -5.02 25.2 11077617.26Cefeida 20 21.25 1.33 -5.64 25.94 20633752.65Cefeida 21 18 1.26 -4.86 25.7 12984238.44Cefeida 22 17.75 1.25 -4.85 26.01 14851483.73Cefeida 23 16.25 1.21 -4.74 25.54 11378726.67Cefeida 24 16.25 1.21 -4.74 25.97 13870395.09Cefeida 25 15 1.18 -4.65 25.65 11481049.14Cefeida 26 14 1.15 -4.56 26.05 13255890.65Cefeida 27 14.75 1.17 -4.63 26.17 14426468.94Cefeida 28 13 1.11 -4.47 25.82 11478414.81

16,4)1(76,2 LogPM v

)101

(5,21

4,0

n

i

mv

i

nLogm

5

5

10

Mm

D

Relación magnitud (mv) – Log P

• La relación PL entre la magnitud aparente mv y Log P de y se describe por la siguiente expresión: )(32302,265197.28 LogPmv

Resultados de la distancia

• La distancia correspondiente hallada para la galaxia NGC 2090, es la media de las distancias a cada Cefeida. Hallamos que D es

• equivalente a 13.8 Mpc (σ = 2Mpc) o 45 millones de años-luz aproximadamente.

• Estos Datos fueron comparados por publicaciones del Astrophisical Journal, la ultima calibracion os datos dieron: 12.9±1.8

Constante de Hubble y la Edad del Universo

• Utilizando la distancia D hallada para NGC 2090, y obteniendo el redshift de dicha galaxia, z = 0.003072, que fue obtenido desde la “Base de Datos Extragalácticos de la NASA” (NED, por sus siglas en ingles). El valor aproximado que hallamos para la constante de Hubble es Ho = 66.79 Km/s/Mpc. La correspondiente edad del Universo T para dicho valor sería 14.5 mil millones de años.

czVDHo . TH o

1

Conclusiones Conocer las propiedades de las cefeidas como

candelas estándares para el cálculo de distancias a galaxias cercanas, es de suma importancia para la física, astronomía y astrofísica. Con ellas se pudo conocer las escalas extragalácticas del Universo cercano y entender que el Universo era más grande de lo que los científicos se imaginaban a inicios del siglo XX. Los resultados obtenidos: DNGC2090 = 13.8 Mpc, T = 14.8 mil millones de años, han sido comparados con publicaciones científicas internacionales importantes de veracidad universal, como publicaciones del Astrophysical Journal, notando que nuestros márgenes de error son aceptables. Por lo tanto, este método con ayuda del programa informático “PhasPlot” de la AAVSO tiene un buen grado de validez.Los resultados del cálculo de la constante de Hubble y la edad del Universo, es muy preliminar, porque se trabajó con una sola galaxia y obviamente, habría mayor exactitud si se hubiese trabajado con cientos de galaxias para el cálculo de estos parámetros cosmológicos.

Referencias• [1] Hertzsprung, E; “Über die räumliche Verteilung der Veränderlichen vom δ Cephei

– Typus”. Astronomische Nachrichten, volume 196, p.201. • [2] Hubble, E; “A Spiral Nebula as a Stellar System.M 31”.The Astrophysical Journal

1929. 69 – 103 H.• [3] Hubble, E; “A Spiral Nebula as a Stellar System: Messier 33”. The Astrophysical

Journal 1926. 63 - 236H.• [4] Hubble, E; “A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-

Galactic Nebular”. 1929 PNAS 15- 168H.• [5] Madore, B. F.; Freedman, W. L. The “Cepheid Distance Scale”. Publication of the

Astronomical Society of the Pacific. 103 - 933M. 1991.• [6] Astrophysical Data System (ADS) http://adsabs.harvard.edu• [7] American Association of Variable Stars Observers (AAVSO) www.aavso.org• [8] Randy L. et al. The Hubble Space Telescope Extragalactic Distance Scale Key

Project. IX. The Discovery of Cepheids in NGC 2090. The Astrophysical Journal, 500:763 - 788, 1998.

• [9] NASA Extragalactic Database (NED) http://nedwww.ipac.caltech.edu• [10] Freedman, W. L. et al. Final Results from the Hubble Space Telescope Key

Project to Measure the Hubble Constant. The Astrophysical Journal, 2001.553 - 47F. • [11] Tegmark, M. et al. Cosmological parameters from SDSS and WMAP. Arxiv:

astro-ph/0310723, 2003.• [12] Wilkinson Microwave Anisotropy Probe. http://map.gsfc.nasa.gov• [13] Sloan Digital Sky Survey. http://www.sdss.org/ • [14] García, J. R. Estrellas Variables. 1988.• [15] Gutiérrez A, Moreno H. Astrofísica General. 1980.• [16] Ünsold A. El Nuevo Cosmos. 1974.• [17] Gaztañaga E. Apuntes de Cosmología. 2005.

AGRADECIMIENTOS• Queremos agradecer a los astrónomos

profesionales del Seminario Permanente de Astronomía y Ciencias Espaciales (SPACE) de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, a la primera astrónoma peruana, Dra. Maria Luisa Aguilar y en especial a nuestro asesor, miembro de SPACE, investigador en la Comisión Nacional de Investigación y Desarrollo Aeroespacial (CONIDA) y muy amigo nuestro, astrónomo Mg. Víctor Vera por sus opiniones vertidas sobre los resultados finales de este pequeño proyecto; por el apoyo y los ánimos brindados durante la elaboración del presente trabajo.