No medimos directamente las distancias a cualquier cosa que se encuentre a años luz de distancia por la luz de tiempo.
“Año luz” es solo una unidad de distancia como una milla o un kilómetro. Sabemos qué tan rápido pasa la luz en 1 segundo, sabemos cuántos segundos en un año y, por lo tanto, sabemos cuántos metros (o millas) hay en un año luz.
Hay numerosos indicadores de distancia utilizados para dentro de la galaxia. La forma más común es mediante el uso de la magnitud intrínseca. Al saber qué tan brillante sería un objeto si estuviéramos cerca, podemos determinar qué tan lejos está por lo tenue que es. Hay muchos tipos de estrellas en las que tenemos una idea aproximada de lo brillantes que deberían ser debido a las características de la estrella:
- Variables de Cephied: El tipo original de estrella variable que fue utilizado por Hubble para determinar la distancia a la Galaxia de Andrómeda.
- RR Lyrae Variable: como la variable Cephied, pero generalmente más tenue.
- Supernova tipo 1a: estos tipos, a diferencia de los dos primeros, son variables cataclísmicas. Esencialmente, una enana blanca binaria acrecienta lentamente la materia desde su binario hasta que alcanza el límite de Chandrashankar, después de lo cual explota de una manera muy característica (ya que la masa en el momento de la explosión es aproximadamente constante).
- Estrellas de la secuencia principal: en general, menos precisas que las primeras 3, existen algunos tipos de estrellas de la secuencia principal que se utilizan para encontrar distancias de una manera similar.
Hay algunas otras formas en que podemos medir distancias:
Movimiento perpendicular: Por ejemplo, hay un “eco de luz” de SN 1987A que es esencialmente luz de la supernova que interactúa con el polvo alrededor de la estrella antigua. Ya que este eco debería expandirse a la velocidad de la luz, podemos decir qué tan lejos está la nova por la velocidad angular de la luz.
Velocidad relativa en un grupo móvil: (vea la respuesta de dmckee)
Relación Tulley-Fisher: una relación entre la luminosidad de la galaxia y su anchura aparente. Puede ser utilizado como una calculadora de distancia decente.
Relación de Faber-Jackson: similar a Tulley-Fisher, relaciona la luminosidad con la velocidad de dispersión de la velocidad radial.
De hecho, toda la relación entre el desplazamiento al rojo y la distancia fue establecida por el Hubble al relacionar la distancia con las variables de Cephied (creo) con el desplazamiento al rojo. Más tarde se hizo más preciso usando supernova, que es más brillante y se puede ver desde lejos lejos del padre (creo que la supernova reciente puede verse ocasionalmente alrededor de Z = 2, mientras que los Cephieds son todos Z <1). Dentro de una galaxia, el desplazamiento al rojo no se puede usar directamente, ya que la "velocidad peculiar", la velocidad dentro de la galaxia, eclipsa por completo los efectos de la expansión del universo en los que se basa la Ley de Hubble. El desplazamiento al rojo dentro de la galaxia es útil para ciertas otras técnicas.