Las Cefeidas de Henrietta (I)

Retrato de Henrietta “Cisne” Leavitt. Crédito: Harvard College Observatory (HCO).
Fecha de publicación
Autor/es
Sandra
Benítez Herrera
Categoría

En un artículo anterior hablábamos sobre Williamina Fleming, primera integrante del grupo de mujeres altamente cualificadas conocidas como las “Computadoras de Harvard”, que fueron contratadas por el director del Observatorio de Harvard – E. Pickering – para analizar su creciente colección de placas fotográficas.

Una de las científicas más brillante de este singular grupo fue Henrietta Swan Leavitt, cuyas observaciones fueron cruciales para trabajos posteriores de astrónomos como E. Hubble o E. Hertzprung, y sentaron las bases de la Astrofísica Extragaláctica y la Cosmología.

Estudiando un tipo especial de estrellas variables llamadas Cefeidas, Henrietta se dio cuenta de que cuanto mayor era su brillo, mayor era también su periodo de variabilidad o de pulsación, encontrando así una ley empírica que relacionaba ambas propiedades, y a partir de la cual se podían calcular distancias en el Universo.

Esto es porque si se conoce la luminosidad de un astro, es decir, la cantidad de energía que emite por unidad de tiempo, y se compara con su brillo aparente observado desde la Tierra, se puede calcular lo lejos que está de nosotros a través de la ley del inverso del cuadrado de la distancia[1].

De esta forma, las Cefeidas se podían usar como candelas estándar para medir las distancias a galaxias demasiado lejanas como para poder aplicar el método clásico de la paralaje. Es decir, Miss Leavitt, ¡proporcionó una regla cósmica para medir el tamaño real del Universo!

Ha nacido un cisne

Henrietta Swan Leavitt nació en el seno de una familia acomodada y religiosa de Massachussets (Estados Unidos) en 1868. Poco se sabe de su infancia más allá de que tuvo problemas de salud y que su padre, un pastor evangélico, viajaba frecuentemente por trabajo. Tras completar su educación secundaria, estudió un año en la Universidad de Oberlin, y en 1888 ingresó en el Colegio Universitario Radcliffe, institución femenina asociada a Harvard, que en la época no admitía mujeres.

Sus estudios universitarios abarcaron diversos temas desde el Griego clásico, el arte y la filosofía hasta la geometría analítica o él cálculo. En su cuarto y último año, realizó un curso de Astronomía en el que obtuvo la máxima nota y poco después, comenzó a trabajar como voluntaria en el Observatorio, convalidando las horas por créditos de postgrado. Después de graduarse en 1892, realizó varios viajes a Europa donde contrajo una enfermad que le provocó la pérdida de su capacidad auditiva.

En 1903 ingresó oficialmente en el Observatorio de Harvard y, bajo la supervisión de Pickering y Fleming (entonces responsable del grupo de las computadoras), empezó a estudiar en detalle las estrellas variables de la Pequeña y Gran Nubes de Magallanes, analizando las placas fotográficas que llegaban del Observatorio de Arequipa, en Perú.

En 1908, publicaba las coordenadas de 1777 estrellas variables junto con sus magnitudes en los Anales del Observatorio de Harvard. Ya en este artículo, fruto de un meticuloso trabajo, indicaba que las estrellas más brillantes presentaban mayores periodos de pulsación.

Cuatro años después, Pickering publicaba un artículo con los periodos de 25 Cefeidas en la Pequeña Nube de Magallanes calculados en realidad por Leavitt, quien no fue autorizada a firmar su propio trabajo. En este estudio quedaba patente la relación periodo-luminosidad de las Cefeidas que Henrietta ilustró también de forma gráfica (ver figura 2).

Figura 1: Representación gráfica de la relación periodo-luminosidad de las Cefeidas. Las ordenadas corresponden al brillo aparente y las abscisas a los periodos. Crédito: Harvard College Observatory (HCO).
Figura 1: Representación gráfica de la relación periodo-luminosidad de las Cefeidas. Las ordenadas corresponden al brillo aparente y las abscisas a los periodos. Crédito: Harvard College Observatory (HCO).

Tal y como ella misma explicaba: “Se puede dibujar fácilmente una línea recta entre cada una de las dos series de puntos correspondientes a máximos y mínimos, lo que demuestra que existe una relación simple entre el brillo de las variables Cefeidas y sus períodos.”

La relación establecida por Leavitt era relativa, es decir, para poder aplicarse y obtener los valores de la luminosidad, necesitaba primero ser calibrada con la distancia a una Cefeida cercana, medida de forma independiente. Al año siguiente, Hertzsprung obtuvo este dato, y usando la relación de Leavitt calculó la distancia a la Pequeña Nube de Magallanes. Sus cálculos fueron, de hecho, incorrectos, ya que subestimó en gran medida esta distancia, pero sirvieron para ampliar el tamaño del Universo hasta un límite que parecía casi una locura en aquel momento. Poco a poco se fueron detectando más Cefeidas y quedó en evidencia que las "nebulosas espirales", como se las consideraban- entonces, eran en realidad galaxias similares la nuestra, pero a distancias enormes.

Por increíble que parezca, después de su descubrimiento, Pickering apartó a Henrietta de esta línea de investigación y la relegó a una tarea más monótona: refinar el sistema de clasificación de las estrellas según sus magnitudes. Para ello utilizó 299 placas fotográficas de 13 telescopios diferentes y ordenó las estrellas en base a 17 categorías distintas de brillo. El patrón de medida que desarrolló fue tan preciso que en 1913 lo adoptó el Comité Internacional de Magnitudes Fotográficas. Al final de su vida, Henrietta había clasificado 2400 estrellas variables, más de la mitad de todas las conocidas hasta la fecha.

La discreta Henrietta

Sería lógico pensar que una carrera como la de Henrietta sería celebrada y reconocida por la comunidad astronómica. Sin embargo, durante la mayor parte de su vida, ocupó el cargo de asistente que llevaba asociado un raquítico sueldo. Sólo unos meses antes de su muerte en 1921, el nuevo director del Observatorio de Harvard, H. Shapley, la nombró jefa del departamento de Fotometría Estelar.

El propio Hubble declaró en repetidas ocasiones que Leavitt merecía el premio Nobel, y no fue el único. El matemático Gösta Mittag-Leffler, miembro de la Academia de Ciencias de Suecia, intentó nominarla para el premio en 1924, pero Henrietta había sucumbido ya a su batalla contra el cáncer 3 años antes, tenía 53 años.

Su historia es bastante desconocida, aunque poco a poco su nombre va escapando del olvido. Merece mucho la pena ver la obra de teatro sobre su vida “El honor perdido de Henrietta Leavitt”, escrita y dirigida por Carmen del Puerto, jefa de la Unidad de Comunicación y Cultura Científica del Instituto de Astrofísica de Canarias.[2]

Gracias a Henrietta pudimos asomarnos a un entendimiento mucho más profundo de nuestro Universo, antes inimaginable y sólo por eso todo el mundo debería conocerla.

 

Este artículo, redactado por Sandra Benítez Herrera, fue publicado originalmente en la Revista Astronomía en octubre de 2019.

 

Referencias:

[1] Leavitt, Henrietta S. (1908). "1777 variables in the Magellanic Clouds ". Annals of Harvard College Observatory, vol. 60, pp.87-108.3

[2] Pickering, Edward C.; preparado por Leavitt, Henrietta S. (1912) “Periods of 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud”. Harvard College Observatory Circular, vol 173, pp.1-3.