¿DE QUÉ ESTÁN HECHAS LAS ESTRELLAS?: UNA MUJER LO DESCUBRIÓ Y CAMBIÓ LA FÍSICA PARA SIEMPRE
La investigación que desentrañó la composición estelar revolucionó teorías científicas. Cecilia Payne reveló el predominio de hidrógeno y helio, desafiando dogmas de su época e impulsando nuevas visiones cósmicas.
A principios del siglo XX, las estrellas eran un misterio
entre poesía y conjeturas científicas. En un cielo que servía tanto de brújula
como de lienzo para mitos, pocos imaginaron que se convertirían en una ventana
al origen del universo. Pero en 1925, una mujer de 24 años desafió las
creencias predominantes de la época y reveló la respuesta: las estrellas no
eran como la Tierra. Su composición, dominada por hidrógeno y helio, transformó
para siempre nuestra comprensión del cosmos.
El nombre de esta pionera era Cecilia Payne-Gaposchkin, una
joven inglesa que, enfrentándose a prejuicios de género y escepticismo
académico, demostró que los elementos más ligeros del universo constituían la
mayor parte de las estrellas. Su descubrimiento no solo desbarató teorías
erróneas profundamente arraigadas, sino que también sentó las bases de la
astrofísica moderna.
Aunque en su momento su tesis fue recibida con frialdad, en
las décadas posteriores su trabajo se convirtió en una obra fundamental. Hoy,
su legado no solo inspira a científicos, sino que simboliza la valentía
necesaria para desafiar el status quo, tanto en el ámbito académico como en la
lucha por la equidad de género en la ciencia.
En 1923, Payne llegó a los Estados Unidos desde Inglaterra para estudiar en el Observatorio de Harvard, uno de los pocos lugares donde las mujeres podían participar activamente en la investigación astronómica. Hasta entonces, la mayoría de los astrónomos creían que las estrellas estaban hechas de los mismos elementos que componen la Tierra, basándose en similitudes observadas en espectros estelares.
Aprovechando décadas de datos espectroscópicos acumulados en
Harvard y las teorías emergentes de la física atómica, Payne combinó su
conocimiento en esa materia con la ecuación de ionización de Meghnad Saha, un
físico indio que describió cómo los gases reaccionan a temperaturas extremas.
Este enfoque innovador le permitió analizar las líneas espectrales de las
estrellas y demostrar que el hidrógeno era el elemento más abundante, seguido
por el helio.
Este hallazgo no fue solo una revelación técnica; contradecía directamente la creencia popular en la comunidad científica de la época. En su tesis doctoral, Payne escribió: “La enorme abundancia derivada para estos elementos en la atmósfera estelar es casi seguramente irreal”. Este comentario fue una concesión obligada ante las críticas del renombrado astrónomo Henry Norris Russell, quien inicialmente rechazó la idea. Sin embargo, Russell confirmaría más tarde su validez en 1929.
Las mujeres y la ciencia: un reto doble
El descubrimiento de Cecilia Payne no se dio en un vacío. Al llegar al Observatorio de Harvard, se encontró con un entorno donde las mujeres desempeñaban roles subordinados, siendo conocidas como “computadoras”, responsables de catalogar datos y realizar cálculos para sus colegas masculinos. Payne, sin embargo, tuvo la oportunidad de destacarse al ocupar un puesto académico como estudiante de posgrado, gracias al apoyo de su mentor Harlow Shapley.
A pesar de estos avances, Payne enfrentó el escepticismo y la
resistencia que eran comunes para las mujeres científicas de la época. Como
señala la astrofísica del MIT Anna Frebel, su tesis fue no solo un trabajo de
“precisión” y “bravura”, sino también una hazaña en un contexto de tensiones de
género.
A lo largo de su carrera, Payne tuvo que equilibrar su pasión
por la ciencia con los desafíos estructurales de un sistema que relegaba a las
mujeres. Sin embargo, su perseverancia allanó el camino para futuras
generaciones de astrónomas y científicas.
La ciencia detrás de las estrellas
El logro de Payne radicó en unir piezas aparentemente
desconectadas del conocimiento científico de la época. Desde mediados del siglo
XIX, los astrónomos habían comenzado a usar espectroscopía para analizar la luz
de las estrellas. Con este método, se descubrió que cada elemento químico deja
una huella única en la luz que emite o absorbe.
Sin embargo, los primeros estudios se enfocaron en
condiciones terrestres. Payne fue la primera en aplicar modelos de alta
temperatura y presión para interpretar cómo los espectros de las estrellas
reflejan su composición real. Esta innovación no solo confirmó la presencia
dominante de hidrógeno y helio, sino que también abrió las puertas a la
comprensión del funcionamiento interno de las estrellas, incluidas sus fusiones
nucleares.
El impacto de los hallazgos de Cecilia Payne-Gaposchkin
trascendieron su tiempo y perduran hasta hoy. Su trabajo permitió a los
científicos construir modelos más precisos de la evolución estelar, desde su
formación hasta su muerte en explosiones de supernovas o colapsos en enanas
blancas. Como dice la astrofísica Meridith Joyce, “las estrellas son todo; todo
lo que sabemos del universo proviene de ellas”.
A medida que la astronomía sigue evolucionando, la
contribución de Payne sigue siendo un pilar en el estudio del cosmos. Desde el
telescopio espacial Hubble hasta los observatorios de vanguardia, su
descubrimiento nos recuerda que las respuestas más simples como qué hace
brillar a las estrellas pueden cambiar por completo la perspectiva humana sobre
el universo.