Cecilia Payne: la dama del 1900 que se enamoró del cielo, luchó para ser astrónoma e hizo un descubrimiento asombroso

Desde el minuto cero de su vida Cecilia Payne fue distinta al resto de las mujeres de su época. Nació el 10 de mayo de 1900 en Wendover, Gran Bretaña, en un tiempo en que ellas, antes de cualquier otra cosa, eran esposas y madres. Nunca universitarias y menos científicas. Tenía 5 años cuando una noche tuvo la oportunidad de ver un meteorito surcar el cielo. El impacto fue tan grande que, desde entonces, solo soñó con galaxias, planetas y nebulosas. Y comenzó con la cantinela de que iba a ser astrónoma.

Cecilia fue la primera de los tres hijos de la artista plástica de origen prusiano Emma Pertz y de Edward John Payne, un abogado, músico e historiador londinense quien fuera becario de la Universidad de Oxford. El ADN familiar de Cecilia venía cargado con inteligencia desde varias generaciones anteriores.

En 1904, Ema quedó viuda prematuramente, poco después de parir a su tercer bebé: Leonora. Pertenecían a la clase alta inglesa y no tenían problemas económicos, así que Ema se dedicó a sus hijos y no lo hizo nada mal. Los tres lograron descollar en lo que eligieron para sus vidas. Cecilia iluminó al mundo entero por sus descubrimientos en astronomía; Humphrey resultó historiador y arqueólogo y vivió en Grecia dirigiendo el Colegio Británico de Atenas hasta su temprana muerte a los 34 años y, Leonora, fue una artista que ganó fama propia ilustrando y colaborando con importantes estudios de arquitectura.

Cecilia estudió primero en el religioso y estricto colegio St Mary. Desde el principio no encajó. Esa chica no buscaba ser una más entre muchas, su pasión por las ciencias naturales la convirtió en un estorbo molesto en clase. Terminó siendo expulsada. ¿El motivo? Haber camuflado un libro de Platón con una tapa falsa de la Biblia. Había pretendido engañar a sus profesores para poder leer lo que realmente le interesaba.

Era genial, pero incomprendida.

Su madre se percató, a la fuerza, de sus necesidades y la cambió a un colegio super progresista para la época, el St Paul, donde se reveló como una excelente estudiante. Al punto que, cuando terminó el secundario, ya tenía una beca para seguir estudiando en la Newham College, una institución que había sido fundada en 1871 y era parte de la Universidad de Cambridge en Gran Bretaña.

En 1919, cuando las mujeres casi no accedían a las ciencias “de los hombres”, Cecilia se abocó por entender la botánica, la física, la química y la astronomía. Enseguida se dio cuenta de que la botánica no era lo suyo, las otras materias le gustaban más. Era mejor que muchos, pero ser mujer era todavía un disvalor en el mundo académico. De hecho, esta universidad no otorgó licenciaturas a mujeres hasta 1948.

Ella estudió, pero no la recompensaron con ningún título. La única posibilidad que tenía para ganarse la vida era ser profesora. No la satisfacía en absoluto. Deseaba más. Quería investigar. Su curiosidad era poderosa y su compromiso total.

Cecilia se rebeló: no aceptó las limitaciones de su tiempo. Decidió que debía emigrar. Se marchó hacia los Estados Unidos donde sí podría continuar estudiando. Lo consiguió de la siguiente manera. En mayo de 1922 el nuevo director del Harvard University College Astronomical Observatory, Harlow Shapley, visitó Inglaterra y ofreció una charla. Entre los oyentes estaba Cecilia. Ella no dejó pasar la oportunidad y se acercó a conversar con este norteamericano de 36 años que demostraba apreciar el intelecto femenino e incitaba a las mujeres a trabajar en astronomía. Nueve meses más tarde le escribió una carta.

“Estimado profesor Shapley.

Tuve el placer de conocerlo en la Sociedad Real de Astronomía el pasado mayo, donde creo que le dije que yo deseaba ir a trabajar a Harvard. Había pensado que, si era posible, podría hacer trabajo de investigación para usted. Cuando unos meses después le consulté al Profesor Eddington, para quien he estado trabajando, qué me aconsejaba (...) él me dijo que me recomendaba enérgicamente ir a Harvard si pudiera. Ese consejo coincide completamente con mis deseos y ambiciones. Estoy extremadamente ansiosa por ir, si fuera posible, y preparada para hacer lo que hiciera falta para trabajar en Harvard (...)”.

Shapley descubrió en Cecilia a alguien iluminado. En septiembre de 1923 Cecilia arribó a los Estados Unidos. Y fue, gracias a Shapley, que pudo conseguir una nueva beca de estudios y terminó siendo la segunda estudiante del programa. Estaba dedicando su vida a la ciencia con total consciencia. Pero ir a las charlas y debates no siempre era posible: ser mujer podía ser un impedimento en muchísimas ocasiones.

En 1925 se convirtió en la primera persona en lograr un doctorado en Astronomía en el Radcliffe College, parte también de la Universidad de Harvard, en los Estados Unidos. Siguiendo el consejo del astrofísico y filósofo británico Arthur Eddington, Cecilia comenzó a concentrarse en estudiar la estructura interna de las estrellas. Usando la ecuación de ionización del físico indio Meghnad Saha, ella pudo determinar las temperaturas estelares y las concentraciones químicas dentro de las estrellas. Su tesis sería totalmente revolucionaria. Mientras la ciencia, por aquel entonces, creía que la composición de las estrellas era parecida a la de la Tierra, ella decía algo totalmente distinto. Estaba convencida de que podía probar que las estrellas estaban compuestas mayormente por hidrógeno y, también, en menor parte por helio. Y que podían ser clasificadas por su temperatura. Por dentro las estrellas ardían, sobre todo, por ese gas altamente inflamable, que no tenía ni olor ni color como el hidrógeno y, también, contenían en menor cantidad el llamado gas noble, el helio, que no es inflamable ni se deja congelar y que también es inodoro, incoloro e insípido.

El rechazo de sus colegas fue inmediato y sus descubrimientos no fueron aceptados con facilidad. El famoso astrónomo Henry Norris Russell fue uno de sus detractores. Incluso fue él quien la convenció de no hablar directamente de esto en su disertación sobre “Atmósferas estelares: una contribución al estudio de observación de las altas temperaturas en las capas inversas de las estrellas”. Cecilia pensó que tenía razón, ¿si no había convencido a Russell por qué convencería al resto de los científicos?

Como era ella, terminó haciéndole caso a medias, porque en su tesis doctoral sí mantuvo su postura. Aunque admitía que podía ser una conclusión errónea.

Los científicos estaban sorprendidos con sus afirmaciones y, al mismo tiempo, negados a “ver”. Claro que, si ella se hubiera llamado Cecilio, quizá no hubiera pasado tanto tiempo hasta que aceptaran sus teorías y le dieran la razón.

Finalmente Russell se convenció y ayudó a que las conclusiones de Cecilia fueran aceptadas por todos.

En resumen: gracias a ella se supo que el hidrógeno es el elemento más abundante en el universo.

Russell terminó reverenciando su mente prodigiosa.

La tesis de Cecilia Payne se considera la más genial de la historia sobre estos temas. Así lo aseveró el astrónomo Otto Struve cuando públicamente reconoció:: “Es indudablemente la tesis doctoral en Astronomía más brillante de la historia”. Y de brillos candentes, justamente, es de lo que hablamos acá.

Antes de seguir, repasemos un poco sobre las estrellas y su ciclo vital. Como los seres humanos, estos cuerpos celestes, pasan por distintos estadíos. Cecilia fue quien posibilitó su comprensión. Consumen hidrógeno y lo transforman en helio, gracias a ello emiten una gran cantidad de energía química en forma de radiaciones electromagnéticas. De ahí, el brillo con que nos sorprenden por las noches. El sol es una de esas estrellas y la que posibilitó la vida como la conocemos sobre la Tierra. Así que debemos mucho respeto por esta ciencia y por quiénes se han dedicado a estudiarla.

Según la temperatura interna, las estrellas van pasando por distintas fases. Al comienzo son protoestrellas y, luego, evolucionan hacia estrellas de la secuencia principal. Millones de años más adelante pueden ser gigante roja para luego seguir como enana amarilla, enana naranja, enana marrón, enana azul y enana blanca según el momento de su existencia en el que se encuentren. Cuando la enana blanca se enfría pasa a ser una enana negra. Significa, entonces, que se ha apagado. Ha muerto.

El sol es una estrella mediana de las llamadas enana amarilla, con una temperatura exterior de alrededor de 5605 grados Celsius, pero no es ni ahí la estrella más caliente del universo. Se espera que el sol tenga una vida de 10 mil millones de años y que cuando se agote su combustible se apague. Pasará a ser una enana negra y, por supuesto, ese será el adiós a la humanidad tal como la vemos hoy.

Aclarado esto que se fue sabiendo con el tiempo, podemos volver con Cecilia que sigue estudiando e investigando, sin recreos, a comienzos del siglo XX.

En 1931 la astrónoma y astrofísica adquirió la nacionalidad norteamericana. Ese mismo año su hermana Leonora se casó con el famoso arquitecto Walter Ison con quien trabajó codo a codo, realizando ilustraciones para importantes libros.

Fue al terminar una gira europea, en 1932, en una conferencia en la Sociedad Astronómica de Berlín, que Cecilia quedó impactada por las condiciones de vida en la Alemania nazi. En esas charlas conoció al astrofísico ruso Sergei Gaposchkin quien le contó lo difícil y peligroso de trabajar de esa manera. Su nacionalidad rusa no era bien vista por las huestes de Hitler y corría serios riesgos. Cecilia era comprometida, inmediatamente, decidió que ayudaría a Sergei a salir de sus penurias. Lo alentó a dejar Europa y lo asistió para que pudiera conseguir una visa para establecerse en los Estados Unidos. Ella no abandonó su misión hasta que consiguió un puesto en Harvard para él y pudiera sobrevivir.

En noviembre de 1932 Sergei llegó a los Estados Unidos. El amor nació, se concretó y, en marzo de 1934, se casaron. Cecilia tenía 33 años. Tuvieron tres hijos: Edward en 1935, Katherine en 1937 y Peter John en 1940. Cecilia contó en sus memorias algo que refleja su relación de pareja tan especial: cuando miraban con su marido las estrellas jugaban a que si veían un eclipse de estrella le pertenecía a él; cuando era una estrella pulsante, de esas que cambian de tamaño, a ella. Juegos de astrónomos enamorados.

Un detalle no menor en esta historia: Cecilia nunca cambió su apellido por el de su marido como era la costumbre de la época. Lo agregó al propio y comenzó a firmar como Cecilia Payne-Gaposchkin. Algo más que resultó extraño para sus colegas en esos tiempos: trabajó durante sus tres embarazos sin interrupciones y dio numerosas conferencias. Ser madre y esposa no le impedía jamás hacer sus tareas ni menguaba dedicación. Con Sergei hicieron numerosos trabajos en conjunto y solían llevar a sus hijos al Observatorio. Cuentan que Cecilia era muy relajada y que, para desesperación del resto de los científicos, permitía que sus hijos corrieran y deambularan por el lugar sin poner límites.

Si bien ella pasó toda su carrera académica en Harvard, desde 1927 hasta 1938 no obtuvo un puesto oficial. Ganaba un salario miserable, figuraba como “asistente técnica” y su nombre no salía impreso en los catálogos de los cursos que daba. Recién a partir de 1938 consiguió el título de Astrónoma y, en 1943, fue elegida miembro de la Academia Americana de las Artes y la Ciencias. En 1953, el nuevo director del observatorio, Donald Menzel, horrorizado por lo poco que ganaba Cecilia, consiguió duplicar su sueldo.

En 1956 fue nombrada como la primera profesora en Astronomía de Harvard y pronto consiguió ser la primera también en dirigir ese departamento universitario.

Cecilia se retiró de su carrera activa en 1966 y fue nombrada Profesora Emérita de Harvard. Pero siguió investigando como miembro del personal del Observatorio Astrofísico del Smithsonian, además de continuar escribiendo libros y editando revistas científicas.

En 1976 le entregaron el Premio Henry Norris Russell, uno de los más prestigiosos en su área.

Hacia finales de su vida escribió su autobiografía. Allí contó que una vez ganó un premio y que cuando le preguntaron qué libro quería recibir, no pidió como esperaban uno de Shakespeare… Ella sorprendió pidiendo un libro de texto sobre hongos. Se lo dieron elegantemente envuelto en cuero. Así de disruptiva era.

Un cáncer de pulmón acabó con su existencia el 7 de diciembre de 1979, en Cambridge, Massachusetts, donde vivía. Había llegado casi a los 80 años.

Cecilia fue el pilar argumental de la astronomía moderna y la que nos explicó de qué están hechas las estrellas y cuál es la estructura material de la Vía Láctea. Una total adelantada para los tiempos. No se quedó nunca en la queja ni en lo chiquito, porque tenía su mirada puesta en el más allá y perdida en la inmensidad del universo.

Es muy interesante escuchar lo que dijo cuando recibió el premio Rusell: “La recompensa del joven científico es la excitación y la emoción que se siente al ser la primera persona en la historia en ver o entender una cosa nueva (...) La recompensa del viejo científico es la sensación de haber visto evolucionar un boceto hasta convertirse en un paisaje magistral”. También le advirtió a los jóvenes estudiantes: “No hagas carrera científica en busca de fama o dinero. Tu recompensa será la ampliación del horizonte”. Y, cuando analizó su propia vocación reflexionó, con cierta autocrítica, sobre lo mucho que le había costado imponerse a la opinión de sus colegas masculinos: “Tuve culpa de no haber insistido en lo que creía. Me rendí cuando pensaba que tenía razón. (...) Un consejo para los jóvenes: si estás seguro, ¡defiende tu postura!”.

En su memoria el asteroide 2039 -descubierto el 14 de febrero de 1974- fue rebautizado en su honor como Payne-Gaposchkin. Por eso, desde lo más alto, ella sigue alumbrando hoy el camino de las mujeres entre las estrellas más ardientes.