Casiopea A en punto de cruz
A Cecilia Payne
Estallando en el océano cósmico,
crestas de gas resplandeciente rompen
en los acantilados estelares.
A la deriva, entre la espuma,
un cadáver etéreo flota en la constelación de Casiopea,
amortajado de filamentos brillantes.
Aquí abajo, en la Tierra,
los espectros se ovillan en madejas de colores
y Cecilia, puntada a puntada,
va bordando la muerte de una supernova,
que dispersa sus restos en la orilla del abismo.
A unos 11.000 años luz,
Casiopea A despliega sus alas como una mariposa,
y las escamas acaban zurcidas en la tela;
hebras rojas, amarillas, verdes, púrpura o azules;
a punto de cruz,
Cecilia pinta el cataclismo del astro lepidóptero.
¿De qué están hechas las Estrellas?
Tiempo atrás, comenzó a devanar los hilos
y a formar los ovillos
cuando descubrió la composición química del cosmos,
tejiendo las líneas de absorción de los espectros estelares con una ecuación.
Ni nuestro sol, ni ningún sol eran cuerpos rocosos,
hidrógeno y helio fueron los gases que mecieron la cuna
y, azarosamente, el universo comenzó a balancearse.
Elena Soto
Cassiopeia A cross stitch
To Cecilia Payne
Starbursting into the cosmic ocean,
crests of glowing gas break off
on the stellar cliffs.
Drifting among the foam,
an ethereal corpse floats in the constellation of Cassiopeia,
shrouded in glowing filaments.
Down here, on Earth,
the spectres are tangled up in skeins of colors
and Cecilia, stitch by stitch,
embroiders the death of a supernova,
which scatters its remains on the edge of the abyss.
Some 11,000 light years away,
Cassiopeia A spreads its wings like a butterfly,
and the scales end up darned into the fabric;
red, yellow, green, purple or blue strands;
in cross stitch,
Cecilia paints the cataclysm of the lepidopterous star.
What are the stars made of?
Some time ago, she began to rewind the threads
and forming the balls
when she discovered the chemical composition of the cosmos,
weaving the absorption lines of stellar spectra with an equation.
Neither our sun nor any sun was a rocky body,
hydrogen and helium were the gases that rocked the cradle.
and, randomly, the universe began to sway.
Elena Soto
Casiopea A (Cas A, SNR G111.7-02.1, 3C 461 y AJG 109) es un remanente de supernova, ubicado en la constelación de Cassiopeia a unos 11 000 años luz de la Tierra y se le considera la fuente de radio más brillante fuera del sistema solar. Un remanente de supernova son los restos de gases y polvo cósmico que quedan después que una estrella haya explotado.
En 1975, la revista Scientific American publicó en su portada una fotografía de la supernova Casiopea A, realizada con rayos X por investigadores del MIT de Massachussets y Cecilia Payne, que ya estaba jubilada, bordó en punto de cruz este evento astronómico que tuvo lugar a miles de años luz de distancia. Tres años más tarde, en 1979, falleció. En la actualidad, el legado de Payne se guarda en el Archivo de la Universidad de Cambridge.
La composición de las estrellas
Cecilia Payne-Gaposchkin descubrió que el hidrógeno y el helio son los elementos más abundantes de las estrellas y el universo, un resultado que no fue bien aceptado.
Hubo un tiempo en el que se creía que las estrellas estaban fijas en una esfera celestial que giraba a diario alrededor de la Tierra, esta visión de nuestro planeta como centro del universo nos indujo también a pensar que las estrellas estaban hechas a su imagen y semejanza. Hasta bien entrado el siglo XX se pensaba que el sol era un astro rocoso cuyo componente primordial era el hierro, un error estelar que se puso por primera vez en cuestión en 1925, cuando Cecilia Payne-Gaposchkin (1900-1979) publicó la tesis titulada “Atmósferas estelares, una contribución al estudio de observación de altas temperaturas en las capas de inversión de las estrellas“ Stellar Atmospheres: a contribution to the observational study of high temperature in the reversing layes of the stars, calificada por astrónomos como Otto Struve y Velta Zeberg como “la mejor tesis de astronomía de la historia”.
Payne concluyó que el hidrógeno, seguido del helio, eran los componentes más abundantes en la constitución de las estrellas, determinó las temperaturas estelares, las concentraciones químicas y explicó que el aparentemente inagotable suministro de energía del Sol se debía a la fusión nuclear. Pero estos resultados eran demasiado revolucionarios para la época y no fueron bien aceptados por la comunidad científica.
El decano de los astrónomos norteamericanos, Henry Norris Russell, que había sido premiado por sus trabajos sobre la radiación estelar, se opuso radicalmente a esta idea, -él defendía la idea de que la composición de las estrellas era parecida a la de la Tierra- y sugirió a Payne que no pusiera aquellas conclusiones en su tesis porque lo que decía era imposible.
Solo la convenció solo a medias, ya que añadió al final que era muy probable que su teoría fuera errónea, pero en el trabajo expuso sus argumentos con todo lujo de detalles. El tiempo le acabaría dando la razón unos años más tarde, cuando a la luz de nuevos experimentos, se vio que era correcta. Russell no solo cambió de idea, sino que incluso publicó artículos en los que defendía el descubrimiento de Payne.
Para su tesis doctoral, utilizó la ecuación de la ionización del astrofísico hindú Meghnad Saha, que permitía describir las condiciones químicas y físicas en las estrellas, Payne relacionó el espectro de las estrellas con su temperatura absoluta, concluyendo que su componente principal era el hidrógeno.
Nacida en Wendower, Inglaterra, había estudiado botánica, física y química en la Universidad de Cambridge, pero no le dieron el título, porque en aquella época no lo concedían a las mujeres, aunque superasen todos sus estudios. Una conferencia en el Trinity College del profesor Eddington, en la que explicaba los resultados de una expedición que había realizado a Brasil para observar un eclipse solar, le abrió los ojos a la astronomía. Como en Inglaterra no podía graduarse, decidió trasladarse a los EE UU y, a través de un programa que buscaba acercar a las mujeres a la ciencia, consiguió una beca para estudiar en el Harvard College Observatory.
En 1934 contrajo matrimonio con el astrónomo ruso Sergei Gaposchkin, pero no adoptó el apellido de su marido como era habitual en los Estados Unidos, sino que lo añadió al suyo con un guión, firmando sus trabajos como Payne-Gaposchkin. Juntos publicaron varios trabajos y libros pero se consideraba ayudante de su mujer, y decía «Cecilia es una científica más grande que yo».
No lo tuvo fácil y pese a sus logros, no se hizo nada para promocionar su carrera, siguió trabajando en la Harvard University con una carga docente tan grande que estuvo a punto de acabar con su investigación. Hasta 1938, cuando por fin consiguió el título de “astrónoma”, no tuvo puesto oficial y cobraba un bajo salario. En 1943 fue elegida miembro del American Academy of Arts and Sciences y en 1956 pasó a ser la primera mujer profesora asociada en Harvard. Posteriormente también se convertiría en la primera directora de departamento de dicha universidad. Se retiró en la enseñanza en 1966 y posteriormente se fue a trabajar al Smithsonian Astrophysical Observatory.
Entre sus principales contribuciones a la astronomía destacan el descubrimiento de la composición química de estrellas, en concreto que el hidrógeno y el helio son los elementos más abundantes de estrellas y del universo. Sobre los espectros, determinó temperaturas estelares y abundancias químicas usando la ecuación térmica de ionización de Saha. Su trabajo fue de importancia fundamental en el desarrollo del campo de las atmósferas estelares. Descubrió que todas las estrellas tienen abundancias químicas relativas muy similares, estando compuestas en un 99% por hidrógeno y helio. Realizó estudios y análisis detallados de los espectros estelares. Junto con su esposo S. I. Gaposchkin, observó y analizó las estrellas variables poniendo la base de su uso como indicadores de la estructura. También hizo importantes estudios de los espectros de novas galácticas.
Más información sobre Cecilia Payne.
Mujeres con ciencia. Cecilia Payne-Gaposchkin: “La astrónoma que descubrió la composición de las estrellas”
Retrato alfabético. La astrónoma Cecilia Payne-Gaposchkin (1900-1979) en Cuaderno de cultura científica.
Cecilia Payne-Gaposchkin : an autobiography and other recollections
Themarginalian / Stitching a Supernova: A Needlepoint Celebration of Science by Pioneering Astronomer Cecilia Payne
«Cecilia Payne-Gaposchkin: https://legacy.adsabs.harvard.edu/full/1925PhDT………1P/0000001,006.htmlStellar Atmospheres». Harvard
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