Measuring the distance to the Large Magellanic Cloud using type II Cepheids

Authors

  • Anna Carolyna B. Breda Instituto Federal do Espirito Santo, Campus Guarapari
  • Adriano M. Oliveira Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Guarapari https://orcid.org/0009-0007-1357-5857
  • Augusto C. T. Monteiro Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Guarapari

DOI:

https://doi.org/10.47456/Cad.Astro.v6n2.47664

Keywords:

Cepheids, distances, period-luminosity relation, Large Magellanic Cloud

Abstract

This article discusses methods for measuring distances in Astronomy, with an emphasis on the use of pulsating Cepheid stars. Their astrophysical properties are evaluated, their variations distinguished, and the appropriate period-luminosity relationship is applied to determine the distance to the irregular galaxy Large Magellanic Cloud. Based on Type II Cepheid data extracted from the OGLE III catalog and modeled in Google Colab, a distance histogram was generated, showing that the most probable distance is 46,03 ± 0,03 kpc, and the most frequent range between 49 and 50 kpc, results that are consistent with recent studies. It is worth highlighting that this study is the result of a Junior Scientific Initiation scholarship from the PICTI program of Ifes, funded by CNPq, and which the result presented at the Mostra de Astronomia do Espírito Santo (MAES) 2024 by a student from Ifes Campus Guarapari.

Author Biographies

  • Adriano M. Oliveira, Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Guarapari

    Adriano Mesquita Oliveira é doutor em física pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) e atua como professor de física do Instituto Federal do Espírito Santo (Ifes-Guarapari), onde ministra aulas para os cursos técnicos, engenharia elétrica e licenciatura em ciências
    da natureza. Além disso, ele coordena o Observatório Astronômico do IFES Guarapari (OAIG), e está como diretor da Diretoria de Pesquisa, Pós-Graduação e Extensão do campus Guarapari. Por fim, tem atuado como equipe executora da Mostra de Astronomia do ES e Encontro de Astronomia do ES.

  • Augusto C. T. Monteiro, Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Guarapari

    Augusto Cézar Tiradentes Monteiro é mestre em matemática pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) e professor de matemática do Instituto Federal do Espírito Santo (IFES-Guarapari), onde ministra aulas para os ensinos médio e superior. Além disso, é o vice-coordenador do OAIG e está como Coordenador de Extensão do IFES Guarapari.

References

[1] M. de Fatima Oliveira Saraiva, Astronomia & Astrofísica (Editora Livraria da Física, São Paulo, 2004).

[2] S. Weinberg, Cosmology (Oxford University Press, Oxford, 2008).

[3] D. R. Faulkner, Astronomical distance determination methods and the light travel time problem, Answers Research Journal 6, 211 (2013). Disponível em https://answersresearchjournal.org/astronomical-distance-light-travel-time/, acesso em ago. 2025.

[4] D. I. Machado, As estrelas cefeidas enquanto velas-padrão: A relação período-luminosidade tal qual apresentada por sua descobridora, Cadernos de Astronomia 2(2), 170 (2021).

[5] G. de Almeida, Norman Robert Pogson e a escala de magnitudes estelares, Gazeta de Física 34(3/4), 52 (2011). Disponível em https://www.spf.pt/magazines/GFIS/10/article/827/pdf, acesso em ago. 2025.

[6] C. Sterken e K. B. Staubermann, Karl Friedrich Zoellner and the historical dimension of astronomical photometry: a collection of papers on the history of photometry, The Journal of Astronomical Data (JAD) 6(7) (2000).

[7] A. Batalha e L. Campos, Estrelas Cefeidas e RR Lyrae, Notas de aula, aula 8 (2015).

[8] J. D. Fernie, The period-luminosity relation: A historical review, Publications of the Astronomical Society of the Pacific 81(483), 707 (1969).

[9] R. K. Madejsky, Curso Básico de Astrofísica e Cosmologia (UEFS Editora, Feira de Santana, 2014).

[10] M. Szymanski et al., The Optical Gravitational Lensing Experiment. OGLE-III Photometric Maps of the Galactic Bulge Fields (2011). ArXiv:1107.4008.

[11] D. R. Albert, Monte Carlo Uncertainty Propagation with the NIST Uncertainty Machine, Journal of Chemical Education 97(5), 1491 (2020).

[12] G. Pietrzynski et al., A distance to the Large Magellanic Cloud that is precise to one per cent, Nature 567(7747), 200 (2019).

[13] J. J. S. Medina, Comparison of different methods to determine the distance to LMC (2025). ArXiv:2503.21120.

Downloads

Published

29-10-2025

Issue

Vol. 6 No. 2 (2025): Efeitos Quânticos em Astrofísica e Cosmologia

Section

Artigos

License

Copyright (c) 2025 Anna Carolyna B. Breda, Adriano M. Oliveira, Augusto C. T. Monteiro

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

How to Cite

[1]
A. C. B. Breda, A. M. Oliveira, and A. C. T. Monteiro, “Measuring the distance to the Large Magellanic Cloud using type II Cepheids”, Cad. Astro., vol. 6, no. 2, p. 171–177, Oct. 2025, doi: 10.47456/Cad.Astro.v6n2.47664.