¿Qué es una curva de luz?

Una curva de luz es un gráfico de la luz visible de las estrellas a lo largo del tiempo, que se utiliza para determinar el comportamiento de una estrella. La técnica de trazar la luz es importante para las estrellas variables, que cambian el brillo de manera regular e impredecible. Las curvas de luz también se pueden usar para describir la acción de las estrellas binarias, que son dos estrellas que viajan entre sí.

Las estrellas variables pueden cambiar el brillo en patrones regulares, debido a la rotación de la estrella o la interacción con otras estrellas. Se produce un binario variable porque las dos estrellas se mueven una con respecto a la otra, y una puede bloquear la luz de la otra mientras se mueven. Los gráficos o diagramas de luz visible se pueden hacer a partir de observaciones visuales de astrónomos, o mediante modelos de computadora que utilizan equipos de luz digital.

Algunas estrellas pueden mostrar patrones de luz variables durante varios años, por lo que se requieren observaciones repetidas para desarrollar una buena curva. Aunque los astrónomos pueden asignar diferentes valores de luz para la misma estrella a lo largo del tiempo, la curva de luz puede ser precisa porque las muchas observaciones se trazan juntas y promedian. Muchos astrónomos sienten que las curvas de luz de las observaciones visuales son tan precisas como los modelos de computadora.

El comportamiento de la estrella binaria se puede medir usando este método, debido a un efecto llamado eclipse. De la misma manera que la luna puede eclipsar al sol y bloquear su luz cuando se ve desde la Tierra, una estrella de un par binario puede eclipsar a la otra. Cuando esto ocurre, la luz visible vista a través de un telescopio cambiará y se puede usar una curva de luz para trazar las mediciones. Si el comportamiento de eclipse ocurre en un patrón regular a lo largo del tiempo, los datos se pueden usar para determinar el período de rotación o el tiempo que tardan las estrellas binarias en rotar entre sí.

Otro uso de la curva de luz es observar una supernova, que es una estrella en explosión. Ciertas estrellas alcanzan un punto en su vida cuando la estrella colapsa rápidamente debido a las fuerzas gravitacionales, luego explota. El resultado es un gran aumento de la luz visible a medida que los gases de la estrella se expanden hacia afuera a alta velocidad, y las observaciones se pueden usar para estimar la velocidad hacia el exterior de los gases de la estrella y la distancia de la supernova a la Tierra.

Las explosiones de supernova se separan en diferentes clases según la forma en que ocurre la explosión. Algunas estrellas se atenúan rápidamente después de la explosión, mientras que otras alcanzan un cierto nivel de luz y permanecen allí por un tiempo, lo que se denomina comportamiento de meseta. Estas diferencias no serían notables utilizando observaciones individuales, lo que puede hacer que una curva de luz sea útil para la clasificación. Las clases de supernova también crean diferentes elementos a partir de las reacciones químicas que ocurren durante las explosiones, y las curvas pueden ayudar a determinar las composiciones químicas de los gases en expansión de la estrella y el material del núcleo restante.