La tesis de doctorado que hizo Cecilia Payne a principios de 1925 cambió por completo la concepción que se tenía de las estrellas y el Universo.
Hace poco más de un siglo, el primero de enero de 1925, la joven Cecilia Payne, terminó de escribir su tesis de doctorado, que eventualmente sería calificada como “la (tesis) más brillante que jamás se ha hecho en la astronomía”. Sin embargo, su hallazgo fue tan revolucionario que su asesor creyó que era falso y le pidió que lo reportara como un resultado espurio.
El resultado era totalmente verdadero, pues lo que Payne descubrió es que el Sol y las estrellas se componen sobre todo hidrógeno y helio, lo cual contradecía lo que hasta ese momento se sabía e incluso se había medido: que tenían los mismos elementos que la Tierra.
55 años después, cuando Cecilia Payne murió, la Royal Astronomical Society la consideró en su obituario “pionera de la astrofísica y probablemente la más eminente astrónoma de todos los tiempos”, lo que no da una idea de su increíble carrera, que se desarrolló en un lugar donde las mujeres no sólo no tenían oportunidades de desarrollo y a lo más que podían aspirar era a ser “utilizadas” como máquinas de calcular.
Un camino propio
Cuando Cecilia Payne, gracias a una beca estudiaba botánica, química y física en la Universidad de Cambridge, Gran Bretaña, casi por accidente en 1919 asistió a una conferencia de Arthur Eddington sobre la expedición que hizo a Isla de Príncipe para observar un eclipse que le permitiera demostrar la curvatura del espacio que predecía la teoría de la relatividad de Einstein.
“Cuando regresé a mi cuarto (escribió Payne en su autobiografía), descubrí que podía transcribir la conferencia palabra por palabra… Por tres noches, creo, no dormí. Mi mundo se había alborotado tanto que experimenté algo parecido a un colapso nervioso”. Así decidió convertirse en astrónoma, dice George Greenstein en un artículo sobre Payne y Annie Jump Cannon.
Como en Cambridge no tenía oportunidad de seguir esa carrera, la joven Cecilia consiguió dinero para irse en 1923 al Harvard College Observatory, en Estados Unidos, donde iba a estar trabajando un año y acabó, por convencimiento del director Harlow Shapley, escribiendo una tesis doctoral a pesar de que no había un programa doctorado en la materia.
A contracorriente
Henry Norris Russell, quien dirigió su tesis, era uno de los autores principales de la idea de que la Tierra y el Sol tenían una composición sustancialmente idéntica, lo cual podían demostrar con el análisis de la luz solar. “Si la corteza terrestre se elevara a la temperatura de la atmósfera del Sol, daría un espectro de absorción muy similar”, escribió Russel.
Pero Payne, que confirmó ese espectro de absorción, se dio cuenta de que en la atmósfera del Sol, a cinco mil 700 grados, solo se estaban detectando la presencia de uno de cada 200 millones de átomos de hidrógeno, y encontró resultados similares para el helio y otras muchas estrellas en la tesis que terminó de escribir el 1 de enero de 1925.
Unos años más tarde, el reconocido astrónomo Otto Struve replicó los resultados de Payne y fue quien dijo que su tesis, titulada Atmósferas estelares, era la más brillante. Actualmente se sabe que la Vía Láctea, con sus cien mil millones de estrellas, está compuesta por alrededor de 74% de hidrógeno, 24% de helio y un 2% de todos los elementos restantes.
Cecilia Payne, a hombros de gigantas
El genio de Cecilia Payne habría servido de poco de no ser porque pudo utilizar la “infraestructura” del Harvard College Observatory, que además de telescopios, espectrómetros y un banco de imágenes de todo el mundo, tenía a las “computadoras de Harvard”, que en realidad era un grupo de mujeres que procesaban los datos astronómicos.
El grupo fue fundado en 1877 y dirigido hasta 1919 por Edward Charles Pickering, quien decidió que estaría integrado sólo por mujeres porque podía pagarles menos que a los hombres; por 25 centavos de dólar la hora y podía tener un equipo numeroso trabajando seis días a la semana, escribió Jenny Woodman en The Atlantic.
Al retirarse Pickering, el grupo quedó a cargo de Annie Jump Cannon, quien, más que una “computadora destacada”, era la creadora del sistema de clasificación de estrellas que se llamó el Sistema Harvard y es la base del que se usa en la actualidad.
“Lo que Linneo hizo para el mundo de los seres vivos, Annie Jump Cannon lo hizo para las estrellas”: George Greenstein.
Cuando Payne llegó al Observatorio, Cannon ya tenía todo ordenado con su sistema; las estrellas se agrupaban, de acuerdo a su color, en las categorías O, B, A, F, G, K y M, que podían recordarse por medio de la frase “Oh, Be A Fine Guy/Girl: Kiss Me!” (Oh, sé una buena chica/chico: bésame), que reflejaba el buen humor de Cannon pero que nadie sabía a qué obedecía.
La tesis de Payne permitió saber que las estrellas de la categoría O eran las más calientes, con temperaturas de 30 mil grados, y las M las más frías, de entre 2,400 y 3,700 grados.
Epílogo
A pesar de la gran relevancia del trabajo de Cecilia Payne trabajo, que fue más allá de su tesis de doctorado y que continuó con su marido, Sergei Gaposchkin (a quien rescató de la persecución nazi y con quien tuvo tres hijos), fue hasta 1955 que Payne tuvo la distinción de ser la primera mujer a la que la Universidad de Harvard ascendió al grado de Profesor.
Cannon no tuvo esa distinción, y su nombre, a diferencia del de Pickering, no quedó ni siquiera en su sistema de clasificación de estrellas; aunque fue la primera mujer en recibir un doctorado honorario de la Unidad de Oxford y ella fundó su propio premio para tesis de posdoctorado de mujeres en la astronomía.
