La donna che ha spiegato il sole e le stelle

Oggi chiedi a qualsiasi astronomo di cosa sono fatti il ​​Sole e le altre stelle e ti verrà detto "Idrogeno ed elio e traccia quantità di altri elementi". Lo sappiamo attraverso uno studio della luce solare, usando una tecnica chiamata "spettroscopia". In sostanza, seziona la luce solare nelle sue lunghezze d'onda componenti chiamate uno spettro. Caratteristiche specifiche nello spettro dicono agli astronomi quali elementi esistono nell'atmosfera del Sole. Vediamo idrogeno, elio, silicio, oltre a carbonio e altri metalli comuni nelle stelle e nelle nebulose in tutto l'universo. Abbiamo questa conoscenza grazie al lavoro pionieristico svolto dalla Dott.ssa Cecelia Payne-Gaposchkin durante la sua carriera. 

La donna che ha spiegato il sole e le stelle

Nel 1925, la studentessa di astronomia Cecelia Payne ha presentato la sua tesi di dottorato sul tema delle atmosfere stellari. Una delle sue scoperte più importanti è stata che il Sole è molto ricco di idrogeno ed elio, più di quanto pensassero gli astronomi. Sulla base di ciò, ha concluso che l'idrogeno è il principale costituente di tutte le stelle, rendendo l'idrogeno l'elemento più abbondante nell'universo.

Ha senso, dal momento che il Sole e le altre stelle fondono l'idrogeno nei loro nuclei per creare elementi più pesanti. Invecchiando, le stelle fondono anche quegli elementi più pesanti per renderne più complessi. Questo processo di nucleosintesi stellare è ciò che popola l'universo con molti degli elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio. È anche una parte importante dell'evoluzione delle stelle, che Cecelia ha cercato di capire.

L'idea che le stelle siano fatte principalmente di idrogeno sembra oggi una cosa molto ovvia per gli astronomi, ma per l'epoca l'idea del Dr. Payne era sorprendente. Uno dei suoi consiglieri - Henry Norris Russell - non era d'accordo e le chiese di toglierlo dalla sua tesi di difesa. Successivamente, decise che era una grande idea, la pubblicò da solo e ottenne il merito della scoperta. Continuò a lavorare ad Harvard, ma per il tempo, poiché era una donna, ricevette una retribuzione molto bassa e le lezioni a cui insegnava non erano nemmeno riconosciute nei cataloghi dei corsi all'epoca. 

Negli ultimi decenni, il credito per la sua scoperta e il successivo lavoro è stato restituito alla Dott.ssa Payne-Gaposchkin. Ha anche il merito di aver stabilito che le stelle possono essere classificate in base alla loro temperatura e ha pubblicato più di 150 articoli su atmosfere stellari, spettri stellari. Ha anche lavorato con suo marito, Serge I. Gaposchkin, su stelle variabili. Ha pubblicato cinque libri e ha vinto numerosi premi. Ha trascorso tutta la sua carriera di ricercatore presso l'Harvard College Observatory, diventando infine la prima donna a presiedere un dipartimento ad Harvard. Nonostante i successi che avrebbero guadagnato astronomi di sesso maschile all'epoca incredibili elogi e onori, ha affrontato la discriminazione di genere per gran parte della sua vita. Tuttavia, ora è celebrata come una brillante e originale pensatrice per i suoi contributi che hanno cambiato la nostra comprensione di come funzionano le stelle. 

Come una delle prime donne di un astronomo di Harvard, Cecelia Payne-Gaposchkin ha tracciato un percorso per le donne in astronomia che molte citano come fonte di ispirazione per studiare le stelle. Nel 2000, una speciale celebrazione del centenario della sua vita e della sua scienza ad Harvard ha attirato astronomi da tutto il mondo per discutere della sua vita e dei suoi risultati e di come hanno cambiato il volto dell'astronomia. In gran parte grazie al suo lavoro e al suo esempio, così come all'esempio delle donne che sono state ispirate dal suo coraggio e dal suo intelletto, il ruolo delle donne in astronomia sta lentamente migliorando, mentre più lo selezionano come professione. 

Un ritratto dello scienziato per tutta la sua vita

La dott.ssa Payne-Gaposchkin è nata come Cecelia Helena Payne in Inghilterra il 10 maggio 1900. Si è interessata all'astronomia dopo aver ascoltato Sir Arthur Eddington descrivere le sue esperienze in una spedizione di eclissi nel 1919. Poi ha studiato astronomia, ma poiché era femmina, le fu rifiutato un diploma da Cambridge. Lasciò l'Inghilterra per gli Stati Uniti, dove studiò astronomia e ottenne il dottorato di ricerca dal Radcliffe College (che ora fa parte della Harvard University). 

Dopo aver conseguito il dottorato, la Dott.ssa Payne ha continuato a studiare una serie di diversi tipi di stelle, in particolare le stelle di "alta luminosità" molto più luminose. Il suo interesse principale era comprendere la struttura stellare della Via Lattea, e alla fine ha studiato le stelle variabili nella nostra galassia e le vicine nuvole di Magellano. I suoi dati hanno avuto un ruolo importante nel determinare il modo in cui le stelle nascono, vivono e muoiono. 

Cecelia Payne sposò il collega astronomo Serge Gaposchkin nel 1934 e lavorarono insieme su stelle variabili e altri obiettivi per tutta la vita. Hanno avuto tre figli. La dott.ssa Payne-Gaposchkin ha continuato a insegnare ad Harvard fino al 1966, e ha continuato le sue ricerche sulle stelle con l'Osservatorio Astrofisico Smithsonian (con sede presso il Centro di astrofisica di Harvard. Morì nel 1979.