Cecilia Payne: autora de la más brillante tesis de la astronomía

La asistencia a una charla divulgativa, mezclada con una curiosidad implacable, fueron los ingredientes clave para dar con la más brillante tesis de astronomía jamás escrita. Cecilia Helena Payne-Gaposchkin fue la mente maestra detrás, también conocida por haber sido la primera mujer estudiante de Física en la Universidad de Cambridge y la primera profesora y jefa de departamento en la Universidad de Harvard. 

Nació el 10 de mayo de 1900 en Wendover, Reino Unido, siendo su padre Edward John Payne un reconocido historiador y músico de la época que pudo compartir con Cecilia apenas 4 años de vida. Su madre, Emma Leonora Helena, quedó viuda e hizo sus mejores intentos por darle una educación de calidad a su hija, pero debido a las circunstancias económicas y sociales, priorizó la de su hijo. 

Educación

El momento de hacer estudios universitarios llegó y la excelencia intelectual de Cecilia le permitió conseguir una beca en la Universidad de Cambridge para estudiar Botánica, Química y Física. Sin embargo, un conflicto vocacional se atravesó en su camino cuando asistió a la conferencia divulgativa de Arthur Eddington sobre la demostración de la teoría de la relatividad con sus fotografías del eclipse solar, ocurrido unos días antes del encuentro.

Es entonces cuando, casi sin titubear y con 19 años, decide cambiarse a Física, siendo -como de costumbre por aquellos años- la única mujer estudiante de dicha carrera. Al terminarla, injustamente, las circunstancias sociales de la época le pusieron la primera gran trágica traba: no se le concedió un título universitario al finalizar la carrera.

Un par de años más tarde, Harlow Shapley la persuadió de hacer un doctorado en Harvard. Cecilia se negó pero terminó accediendo y haciendo sus estudios en astronomía allí, en el Observatorio del Colegio Universitario de Harvard, teniendo como asesor a Shapley.

Proceso de creación

El gran momento estaba cerca: el conocimiento sobre las estrellas estaba a punto de revolucionar con los resultados de una mente prometedora, pero el cansancio característico del proceso de investigación científica le hacía sombra. Payne escribió:

“Siguieron meses, casi un año, según recuerdo, de total desconcierto. A menudo estaba en un estado de agotamiento y desesperación, trabajando todo el día y hasta altas horas de la noche.”

Cecilia Helena Payne-Gaposchkin

Eventualmente las nubes de cansancio desaparecieron y, a los 25 años, publicó su tesis doctoral en astronomía, sobriamente titulada: “Atmósferas estelares, una contribución al estudio observacional de altas temperaturas en las capas de inversión de las estrellas.” En ella concluyó que, aunque las estrellas guardan cierta relación en su composición con la Tierra, están casi totalmente compuestas por Hidrógeno y Helio. Por tanto, el universo tendría que estar compuesto de Hidrógeno en un 99%.

Una persona de la actualidad quizá no sería consciente del peso que tuvo aquel descubrimiento astronómico. Tan escandaloso y revolucionario fue, que Shapley, el propio asesor de Cecilia le recomendó a su alumna compartir el hallazgo como un posible error. Pero el análisis del espectro estelar y la aplicación de la teoría de la ionización de Meghnad Saha no estaban engañando a nadie, y las fuertes críticas de la comunidad científica empezaron a surgir. 

Oponente y simpatizante

El principal opositor del descubrimiento fue el ya experimentado y famoso astrónomo estadounidense Henry Russell, que defendió a capa y espada la teoría de que las estrellas estaban formadas por tanto hierro como la Tierra. En contraparte, el astrónomo Otto Struve -descubridor de la extensa distribución de hidrógeno en el espacio y miembro de una familia de varias generaciones de astrónomos-, calificó el trabajo de Cecilia como “la tesis de doctorado más brillante jamás escrita en la astronomía.”

La controversia pronto se disipó cuando más investigaciones respaldaron el descubrimiento de la astrónoma, por lo que ahora nosotros, estudiantes y profesionales del 2021, vemos el dato de la composición de las cotidianas estrellas como algo normal. No obstante, el camino a su descubrimiento estuvo inundado de injusticias, pasión por el conocimiento, pero también agotamiento mental. 

La brillantez de una vida

Cecilia Payne queda ahora en la historia de la astronomía como una mente revolucionaria opacada por la ideología machista que inundó el siglo XX, especialmente en la comunidad científica. No tuvo cargo oficial en Harvard -a pesar de haber sido contratada como investigadora en el observatorio- hasta 1938, y estuvo sujeta a malos pagos y a ser considerada tan sólo asistente a pesar de su arduo trabajo.

Afortunadamente, en 1956 se convirtió en la primera profesora mujer y la primera jefa de departamento femenina en Harvard, lo que por fin hizo justicia a su desempeño y eventualmente inspiró a otras mujeres. No obstante, además de observar estrellas y descubrir de qué están hechas, también bordaba: a sus 75 años le propusieron bordar la imagen en rayos X de la estrella Cassiopeia A, que había sido la portada Scientific American, en su número de diciembre del año 1975.

Como las estrellas, las vidas humanas también agotan su combustible: en 1979, a los 79 años de edad, muere Cecilia Payne enferma de cáncer en Estados Unidos. Su brillo pareció desvanecerse un momento, habiendo amado a la Física, la investigación, a su esposo Sergei Gaposchkin y a sus tres hijos, pero regresó más brillante que nunca a permanecer en las líneas de la historia de la ciencia y la humanidad. 

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