Miren Idoia Alarcón, investigadora de la EPS, presenta a:
Henrietta Swan Leavitt
Madre de la cosmología moderna, fue una astrónoma estadounidense que revolucionó la astronomía y cambió la manera de observar el universo gracias a su descubrimiento sobre la luminosidad de las estrellas. Halló un método para calcular distancias en el espacio que dio pie a grandes descubrimientos posteriores, como el de la galaxia Andrómeda de Edward Hubble o la teoría de relatividad de Einstein.
Leavitt se graduó en 1888 en el Radcliffe College, una universidad para mujeres asociada a Harvard. Aunque por aquel entonces las mujeres no tenían acceso a los telescopios, entre los años 1885 y 1927 el observatorio de Harvard contrató a cerca de 80 mujeres para estudiar fotografías astronómicas y medir posiciones y brillos de estrellas. En este grupo de mujeres, conocido como las calculadoras de Harvard, se encontraba Henrietta,
Leavitt estudió las estrellas variables Cefeidas, cuyo brillo y tamaño varía con periodos regulares, en el Observatorio del Harvard College. Descubrió y catalogó estrellas variables en las Nubes de Magallanes (que, hoy sabemos, son dos galaxias enanas próximas a nuestra Vía Láctea), lo que le permitió deducir en 1912 que las Cefeidas de mayor luminosidad intrínseca tenían largos periodos, estableciendo la relación entre ambas características. Por lo tanto, a partir de entonces, observando el periodo de una Cefeida se podría conocer su luminosidad (y magnitud absoluta), comparándola con la magnitud aparente observada. Con esta base se pudo establecer la distancia a varias Cefeidas.
El hallazgo de Swan Leavitt permitió establecer una escala de distancias y así se pudo empezar a medir el universo por primera vez. Hoy, esa relación entre luminosidad y período pulsar se conoce como la Ley de Leavitt. Hoy en día se siguen usando cefeidas para estudiar las distancias relativas entre las estrellas y otros objetos estelares. Se calcula que una de cada 10 estrellas variables que los astrónomos conocen a día de hoy fue estudiada primero por Leavitt. Nuestra visión de un universo estático formado por una sola galaxia cambió de manera radical, dando lugar a la visión moderna de un universo en expansión, en solo 10 años y gracias al trabajo de esta astrónoma.
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A finales del siglo XIX y principios del XX, los investigadores del Observatorio de Harvard lograron grandes avances en la organización y expansión de nuestro conocimiento de las estrellas. El director del observatorio, Edward Charles Pickering, se hizo famoso por los avances en la clasificación estelar y la espectroscopia. Gran parte del trabajo de Pickering fue posible gracias al trabajo de sus "computadoras", no las máquinas que conocemos hoy, sino mujeres contratadas para realizar la tediosa tarea de examinar las fotografías tomadas por el telescopio del observatorio de Carmen Alto, en Arequipa (Perú). Una de las computadoras fue Henrietta Swan Leavitt, cuyo descubrimiento de la relación entre la luminosidad y el período de las estrellas variables llamadas Cefeidas sigue siendo la base de gran parte de nuestro conocimiento sobre las distancias en el espacio.
Harvard College Observatory Telescopie
Eclipsada por las luces con las que los investigadores hombres fueron mundialmente reconocidos, la contribución determinante de Henrietta pasó inadvertida.En esta fotografía: Annie Jump Cannon (una de las primeras mujeres en incorporarse al equipo de las Computadoras de Harvard) a la izquierda, con Henrietta Swan Leavitt.
Obra de teatro del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) “El honor perdido de Henrietta Leavitt”, escrita por Carmen del Puerto.
Henrietta Leavitt fue una de esas figuras ocultas de la Ciencia que desarrolló un brillante trabajo en el Observatorio de Harvard. Sus valiosas aportaciones a la Astronomía, como la relación período-luminosidad para calcular grandes distancias en el Universo, no fueron suficientes para recibir en su época el reconocimiento que se merecía. Por ello, el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en colaboración con la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), le rindieron en 2017 un homenaje.
Su presencia en Harvard
Tras completar sus estudios en el Radcliffe College (una universidad femenina asociada a Harvard), donde obtuvo el título en Astronomía con la máxima calificación, se sumó como voluntaria en el equipo del observatorio de Harvard. Esta universidad es la que da el primer paso par elaborar una una carta estelar completa e intentar medir distancias. Henrietta entró a formar parte de las "Computadoras de Harvard",como se conocía al grupo de 13 mujeres que contrató Edward Charles Pickering para realizar los cálculos y análisis que los hombres no querían hacer, pagándoles 4 veces menos que ellos. Pero Henrietta se incorporó en 1893 como voluntaria, hasta 1894, cuando es contratada por 25 céntimos de dólar. Allí, se dedicó a estudiar las cefeidas (estrellas variables), presentes en las Nubes de Magallanes.
Henrietta y las placas de vidrio
Las placas de vidrio que examinaron las Computadoras de Harvard llegaban desde el telescopio de Carmen Alto, en Arequipa, Perú. El telescopio captura la luz de estrellas de magnitudes muy tenues, y toma fotografías del cielo nocturno en placas de vidrio de 30 x 40 cm, tintadas con un barniz sensible a la luz. Son el antecedente de los negativos fotográficos: el cielo aparece en blanco y las estrellas son puntos negros de distinta intensidad y tono, según su luz. Cada placa de vidrio, con su marco de madera, pesa más de medio kilo. El telescopio las graba mediante exposición lenta, a un ritmo de una hora por placa.Las placas se envían desde el telescopio a la Universidad de Harvard, donde se almacenan hasta que puedan ser analizadas.
A Henrietta se le encargó que calculara las magnitudes de las estrellas; así, fijándose en uno de los puntos negros, lo compara con la intensidad de ese mismo punto en otras placas diferentes, calculando el brillo de la estrella estudiada. Tras un viaje por Europa, es contratada para estudiar las estrellas variables.Para ello se centra en las Nubes de Magallanes, donde consigue localizar y fijar 16 estrellas variables. Este descubrimiento es publicado por Pickering a su nombre, obviando el trabajo y los esfuerzos de Henrietta.
Tras una pausa de 4 años con problemas de salud debidos a su sordera, se reincorpora a Harvard, con la promesa de Pickering de incluir su nombre en las publicaciones que realice sobre su trabajo. en 1904 ya son 25 las estrellas variables descubiertas por Henrietta.Y en 1908, 1777. A partir de ese momento, comienza a realizar análisis comparativos, y se da cuenta de que las estrellas variables más brillantes tienen períodos de pulsación más largos. Esto hizo posible calcular la luminosidad real de una cefeida, aunque solo fuese en relación a otra cefeida. Al conocer las ambas luminosidades relativas, se puede calcular la distancia entre ellas. De este modo, Henrietta encontró los puntos de referencia con los que medir el universo.
En 1908, Henrietta enferma nuevamente, y Pickering, que le había asignado como nuevo trabajo que computara los movimientos de las estrellas de la Secuencia Polar Boreal, le envía a su casa las placas fotográficas para que se dedique a analizarlas 2 o 3 horas diarias, sin cobrar nada, hasta su regresa a Harvard en otoño de 1911.
Estrellas variables en las Nubes de Magallanes
En 1904, Henrietta descubrió 152 variables en la Nube Mayor de Magallanes y 59 en la Menor. Un año después, identificó 843 nuevas variables en la Nube Menor. A la vez, el análisis de miles de placas fotográficas le hizo darse cuenta de que había un patrón en el comportamiento de un grupo de estrellas variables de la constelación de Cefeo: las Cefeidas. En 1912 se publicó un pequeño ensayo que firmó Pickering y en el que al menos se la mencionaba: "Periodos de 25 estrellas variables en las Nubes de Magallanes". Estudiando diversas placas de las mismas estrellas logró establecer una relación entre su luminosidad y su período pulsar. Sobre esa base, pudo calcular su distancia. El hallazgo de Swan Leavitt permitió establecer una escala de distancias y así se pudo empezar a medir el universo por primera vez. Hoy, esa relación entre luminosidad y período pulsar se conoce como la Ley de Leavitt. Henrietta descubrió 2.400 nuevas estrellas variables y cuatro supernovas, estudió las variables eclipsantes de tipo Algol y los asteroides. Aproximadamente una de cada 10 estrellas variables que conocemos hoy fue estudiada primero por esta científica sorda.
“Se puede trazar fácilmente una línea recta entre cada una de las dos series de puntos que corresponden a los máximos y a los mínimos. Esto confirma que existe una relación entre el brillo de las variables y sus períodos. Puesto que las variables están probablemente casi a la misma distancia de la Tierra, sus períodos se asocian a su emisión real luz, según lo determinado por su masa, densidad y brillo de la superficie”.
Henrietta Swan Leavitt
Imagen de Wikimedia Commons
Imagen de Wikimedia Commons
Antes de que se inventaran las computadoras, el trabajo de hacer cálculos matemáticos era hecho por humanos. A finales del siglo XIX, esas "computadoras humanas" fueron mujeres. Quizás el ejemplo más emblemático fue el de las "Computadoras de Harvard". Las "Computadoras de Harvard" crearon el primer catálogo de todo el cielo, estudiando miles de fotografías en placas de vidrio de distintas partes del cosmos.
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