Jueves, 22 de Agosto de 2019

Henrietta Leavitt y el Gran Debate

PerúEl Comercio, Perú 22 de agosto de 2019

El trabajo de esta joven fue el primer paso para comprender lo vasto que es el universo. Falleció antes de recibir el reconocimiento merecido.

Por tomás unger



Para darnos cuenta del progreso de la ciencia y la tecnología, tal vez el mejor ejemplo sea nuestra visión del universo. En 1969, cuando el hombre llegó a la Luna, habían pasado menos de 50 años del Gran Debate de 1920, en el que se discutió si la Vía Láctea era todo el universo.





Los telescopios no tenían aún suficiente resolución para observar estrellas individuales en otra galaxia. Sin embargo, el astrónomo Heber Curtis propuso que la nebulosa M31 en Andrómeda era otra galaxia como la nuestra. La idea de ?universos islas? ya había sido propuesta por el filósofo alemán Immanuel Kant (1724-1804).





El opositor era el astrónomo Harlow Shapley, quien planteaba que las nebulosas eran parte de la Vía Láctea, la que comprendía todo el universo. Uno de los argumentos de Shapley era la distancia: si Andrómeda era otra galaxia, lo poco que se podía resolver en el telescopio indicaba una distancia de más de un millón de años luz, cifra demasiado grande para los astrónomos de entonces. El debate siguió.





?Henrietta y las cefeidas?





Para apreciar el desarrollo futuro del debate y su solución hay que ir un poco atrás. La clave de la historia está en el descubrimiento de una joven astrónoma, quien murió antes de que se resolviera.





Henrietta Swan Leavitt (1868-1921) era una joven graduada del Radcliffe College, un anexo para mujeres de la Universidad de Harvard, donde estudió Ciencias, Matemáticas y Astronomía. Una vez graduada obtuvo un trabajo de ?computadora?, que consistía en catalogar la luminosidad de las estrellas en base a las placas del observatorio de Harvard. Entonces, las mujeres no tenían acceso a los telescopios.





Tras analizar 299 placas de 13 telescopios, Leavitt desarrolló una escala de luminosidad de 17 magnitudes, que fue aceptada internacionalmente. Durante sus observaciones, ella notó una relación directa entre la variación de las cefeidas y su magnitud.





Las cefeidas son estrellas variables cuya luminosidad aumenta y disminuye en períodos regulares. Tras observar cientos de cefeidas, Leavitt se dio cuenta de la relación directa entre la duración de los cambios y la magnitud intrínseca de cada estrella.





Haciendo una escala logarítmica de las cefeidas, demostró su teoría, la que fue publicada en 1912. El artículo fue firmado por el astrónomo Edward Pickering, quien acreditó que la teoría fue desarrollada por la señorita Leavitt a partir de placas de las nubes magallánicas tomadas por el observatorio de Harvard en Arequipa.





?Las novas de Hubble?





Henrietta Leavitt siguió trabajando en Harvard, y eventualmente quedó a cargo de la sección de clasificación de luminosidad. Por una infección comenzó a perder el oído y en 1921 murió de cáncer. Mientras tanto, se terminó de construir el gran telescopio Hooker del monte Wilson, donde el astrónomo Edwin Hubble observaba la nebulosa de Andrómeda.





Al examinar una de las placas fotográficas notó que lo que él había creído que era una nova (etapa final extremadamente luminosa de ciertas estrellas) era una cefeida. Utilizando la tabla de la relación luminosidad y magnitud de Leavitt, pudo medir la distancia y compararla con estrellas de la Vía Láctea. Resultó estar a unos 2,5 millones de años luz.





Tomó algún tiempo confirmar lo que se había planteado en el Gran Debate, y que Kant había anticipado que no somos el centro del universo. Es más, toda nuestra gran galaxia, la Vía Láctea, es solo una de miles de millones. Hoy se cree que son millones de millones.





Después de diversas observaciones de otras galaxias, se fue formando una nueva imagen del universo. En el proceso, Hubble, trabajando con el astrónomo Vesto Slipher, descubrió un cambio de frecuencia en la luz de las galaxias, la que indicaba que se están alejando. Hubble calculó la relación distancia-velocidad, llamada hoy constante de Hubble, que da la velocidad a la cual se expande el universo.





?El big bang?





Cuando se conoció el descubrimiento de Hubble y la expansión del universo, el sacerdote jesuita y astrónomo belga Georges Lemaître (1894-1966) planteó revertir el proceso en el tiempo. Eso supone la reducción del universo a un punto de origen. Antes de ser aceptada, a la teoría de Lemaître ?planteada en 1927? el astrónomo Fred Hoyle le puso el nombre de ?big bang?, o ?gran detonación?.





La expansión fue aceptada, el big bang suponía una explosión inicial que debió haber dejado una huella de radiación de fondo en todo el universo. Esta huella fue descubierta en 1964 por casualidad, en la antena de los laboratorios Bell por Arno Penzias y Robert Wilson, lo que confirmó la teoría de Lemaître.





?Hoy?





A partir de la confirmación del big bang ha habido grandes avances y cambios en nuestra visión del universo. El telescopio espacial, que observa fuera de la atmósfera, nos ha dejado ver a más de unos 13.700 millones de años luz, una cifra que se acepta hoy como la edad del universo.





Por otra parte, se ha descubierto que la expansión está acelerada por una energía que no conocemos y que, pese a sus movimientos, las galaxias no se desarman gracias a la gravedad adicional de una materia que tampoco hemos identificado. Es así como tenemos las llamadas energía oscura y materia oscura, que formarían nada menos que el 96% del universo. Ahora, los cosmólogos tienen una gran tarea por delante para comprobar su existencia y explicar sus características.





En cuanto a la relación frecuencia-magnitud de las cefeidas, que fue el primer paso hacia los descubrimientos de Hubble, el crédito lo tiene Henrietta Leavitt. Su descubrimiento permitió medir con precisión distancias a escala intergaláctica y abrió el camino a la astronomía para entender el tamaño del universo.





Hubble dijo que Leavitt merecía el Premio Nobel por su trabajo. Gösta Mittag-Leffler, miembro de la Academia Sueca de Ciencias, la propuso para el Nobel de 1924. No sabía que ya había muerto en 1921.