La dependencia período-luminosidad no es más que a cuanto más largo sea el período de variación del brillo de una estrella cefeida variable, más energía emite.
La mayoría de las estrellas, incluido, afortunadamente para nosotros, el Sol; emiten luz y otras formas de energía radiante con una intensidad más o menos constante. Sin embargo, existen varias clases de estrellas, con suficientes suelos llamados variables; cuyo brillo aumenta y disminuye periódicamente debido a las fluctuaciones en la intensidad de la radiación superficial. Como resultado, se observan cambios cíclicos en la propiedad de una estrella llamada luminosidad; y reflejando el flujo total de energía radiante que sale de la superficie de la estrella. Las estrellas variables de la clase Cefeida, nombradas en honor a la constelación de Cefeo.
En la que se encuentra la primera Cefeida descubierta, δ Cefeo, desempeñaron un papel histórico especial en el desarrollo de la astrofísica. Si seguimos la dinámica del cambio en la luminosidad de la Cefeida, resulta que su amplificación de mínimo a pico ocurre mucho más rápido que la atenuación; independientemente de la diferencia entre la luminosidad máxima y mínima, que puede oscilar entre varios por ciento a múltiples. Y tales fluctuaciones en la luminosidad en varias cefeidas se repiten regularmente a intervalos de varios días a varios meses. En este caso, el período del ciclo de luminosidad cambia el tiempo entre los máximos o mínimos de brillo; y la diferencia de luminosidad entre el máximo y el mínimo permanece constante.
Características del período-luminosidad
Gracias a esta propiedad (período-luminosidad), las Cefeidas sirvieron como la primera vela de referencia para los astrónomos, un objeto con una luminosidad conocida. Una bombilla de 100 vatios, por ejemplo, es una excelente vela de referencia en condiciones terrestres. Habiendo encontrado una vela de referencia en el espacio, se puede medir la intensidad observada de su radiación; y comparándola con la luminosidad inicial conocida, determinar la distancia geométrica a la fuente de luz. Son las velas estándar las que permiten a los astrónomos agregar una tercera dimensión; la distancia, a las 2 coordenadas angulares observadas de los objetos celestes en los mapas estelares. A principios del siglo XX, la astrónoma estadounidense Henrietta Leavitt se interesó por las cefeidas variables y comenzó a estudiarlas.
Para el año 1912, había acumulado suficientes datos de observación para establecer un patrón; cuanto más brillante es una variable Cefeida, más dura su ciclo. Pronto, Edwin Hubble desarrolló este resultado, vinculando el período de la Cefeida no con el brillo observado; sino con la luminosidad inherente a la estrella, la energía total emitida por la estrella al espacio exterior. Así se descubrió la relación período-luminosidad. Hubble fue el primero en usar las Cefeidas en la nebulosa de Andrómeda descubierta por él en un nuevo telescopio como velas estándar y descubrió que no se trataba de una nebulosa en absoluto, sino de una galaxia vecina. A esto siguió el descubrimiento de varias galaxias nuevas y, finalmente, el descubrimiento de la ley de Hubble; quien estableció que las galaxias se están dispersando.
