accadde…oggi: nel 1900 nasce Cecilia Payne Gaboschkin, di Sandro Ciarlariello

vorrei raccontarvi la storia di un’astrofisica che ha fatto una scoperta che dire fondamentale sarebbe usare un eufemismo. Ma non sto andando a raccontarvi questa storia solo perché si tratta di una donna; il punto è che la storia di questa donna non va assolutamente dimenticata perché è abbastanza significativa.

Cecilia Helena Payne nacque il 10 Maggio del 1900 in Gran Bretagna ed è stata una tra gli astrofisici più influenti della storia.

La sua passione per l’astrofisica germogliò subito dopo aver frequentato una lezione di Sir Arthur Eddington in cui lo scienziato britannico riportava i risultati delle sue osservazioni riguardo il “piegamento” della luce delle stelle intorno al Sole misurato durante l’eclissi solare del 1919 (ovvero la prova della validità della teoria della Relatività Generale di Albert Einstein). Cecilia rimase così colpita dalla lezione di Eddington che volle iniziare la carriera da astrofisica.


Purtroppo, all’epoca, in Gran Bretagna le cose non erano come oggi. Infatti Payne completò i suoi studi all’Università di Cambridge ma a quei tempi Cambridge non concedeva il riconoscimento della laurea alle donne (e non lo ha fatto fino al 1948!).

A causa di ciò, volendo proseguire la carriera da astrofisica, non ebbe altra soluzione che cambiare nazione; perciò nel 1923 lasciò l’Inghilterra alla volta degli Stati Uniti, precisamente Harvard, dove lavorò con Harlow Shapley.

Qui fece la scoperta super-mega-importante-fondamentale della storia dell’astrofisica e ciò fu l’argomento della sua tesi di dottorato nel 1925, sempre ad Havard.

Cecilia Payne iniziò a studiare gli spettri delle stelle. No, niente roba di fantasmi: uno spettro non è altro che la luce proveniente da una stella analizzata in tutte le sue lunghezze d’onda. In pratica, la luce della stella passa per una specie di prisma e si vede una cosa così:

Come potete vedere la luce (visibile) viene mostrata nei suoi diversi colori. Inoltre vi sono anche delle linee scure: che vuol dire? Vuol dire che la luce corrispondente a quelle lunghezze d’onda è stata in qualche modo assorbita.
Ora, la luce può venire assorbita da atomi. E ogni atomo assorbe ben precise lunghezze d’onda. Quindi osservare certe precise righe vuol dire misurare l’abbondanza di certi atomi piuttosto che altri.
Infine, per chiudere il cerchio, la luce delle stelle proviene (ovviamente) dalla superficie e quindi sono gli atomi presenti nell’atmosfera delle stelle ad assorbire tale luce. Oh, bene.

Dunque si prendono gli spettri delle stelle, si vedono le righe nere di assorbimento e si capisce che atomi ci sono nelle stelle, comodamente seduti sulla sedia del vostro osservatorio astronomico (anzi, al giorno d’oggi direttamente nel vostro ufficio del dipartimento universitario).
No, dico, ma non è favoloso tutto questo?

Comunque, tornando a noi, Payne fece questo tipo di studi utilizzando l’enorme catalogo di spettri stellari di cui Harvard disponeva.

Dobbiamo premettere un fatto, però: gli astronomi all’epoca ritenevano che le stelle fossero composte principalmente degli stessi elementi di cui è composta la Terra. Questo perché le righe osservate negli spettri delle stelle corrispondevano anche a quelle di Calcio e Ferro, il quale quest’ultimo è l’elemento presente nel nucleo del nostro pianeta.

Cecilia Payne ha scoperto che questo non è vero. Grazie alla teoria di Saha, che riguardava l’abbondanza degli elementi ionizzati (cioé a cui sono stati strappati via uno o più elettroni), applicata ai dati raccolti dagli spettri delle stelle, Cecilia Payne riuscì a scoprire che le stelle sono fatte principalmente di idrogeno, in particolare che per il 98% sono fatte di idrogeno e elio!

Si tratta di una scoperta sensazionale. Qualcosa che noi oggi diamo per scontato. Infatti ci risulterebbe molto difficile capire come facciano le stelle a produrre energia e durare così a lungo se non pensassimo esse siano formate prevalentemente da idrogeno che viene bruciato tramite reazioni nucleari. Insomma, potete capire benissimo la portata di questa scoperta.

Lo capirono sicuramente alcuni suoi colleghi dell’epoca. Per esempio l’astronomo Otto Struve definì la tesi di dottorato di Cecilia Payne “la più geniale mai scritta nel campo dell’astronomia” (per i temerari, potete trovare la sua tesi di dottorato a questo link).
Ma non solo complimenti, anche critiche. Però, come detto, nessuno riteneva che le stelle fossero fatte diversamente dall Terra. E infatti nella fase di revisione della tesi, prima della discussione, l’eminente astronomo Henry Norris Russell consigliò di dire che i risultati fossero “quasi certamente non reali”; una formula consigliata a Payne per evitare di compromettere la sua carriera. Curioso poi che, qualche anno dopo, lo stesso Russell confermò i risultati di Cecilia Payne; tanto che tuttora, ingiustamente, si fa spesso riferimento a Russell come colui che ha scoperto che l’idrogeno è l’ingrediente principale delle stelle.

Ma aveva ragione da vendere: le stelle sono fatte di idrogeno!

Ultima note biografica: il secondo cognome viene dal fatto che Cecilia si sposò con l’astronomo russo Sergei Gaposchkin, dopo averlo aiutato ad ottenere un visto per gli Stati Uniti. Da cui il cognome inserito nel titolo di questo post.
Nel 1956, finalmente, Cecilia Payne-Gaposchkin diventò la prima donna professore e capo del dipartimento ad Harvard: due traguardi importantissimi non solo per lei e non solo per tutte le donne, ma per tutto il genere umano visto il profilo di spessore di Cecilia.

Insomma, mi sembrava giusto parlare di Cecilia Payne-Gaposchkin oggi. Una donna che ha dovuto lottare contro un mondo che le ha chiuso delle porte. Ma quando c’è la passione e la qualità si riesce ad emergere anche tra un miliardo di difficoltà. Tuttavia la storia di Cecilia è una di quelle storie che ci insegnano tanto; ci fanno vedere oggi come le donne abbiano avuto difficoltà e addirittura, nel caso di Cecilia, cambiare continente.

Ma ora vi chiedo: avete mai sentito nominare Cecilia Payne-Gaposchkin? Probabilmente no. Spesso nemmeno coloro che studiano astrofisica la sentono nominare. Eppure ha scoperto cosa c’è dentro le stelle. Ripeto, di cosa sono fatte le stelle, quindi anche il Sole, la stella che ci permette di vivere!

E avete mai sentito un telescopio chiamato Payne-Gaposchkin? Niente. Purtroppo.

Perché sì, oggi ricordiamo Cecilia Payne-Gaposchkin. Ma la verità è che un’astrofisica del genere andrebbe ricordata ogni giorno data l’importanza delle sue scoperte.

Chiedo umilmente scusa se non ho presentato l’importantissima storia di Cecilia Payne-Gaposchkin prima qui su Quantizzando. Infatti l’anno scorso era l’occasione del centenario della nascita di Zeldovich mentre due anni fa questo blog era appena nato da quattro giorni e persi l’attimo (chiedo perdono!).

Ma oggi non potevo perdere l’occasione di parlare di questa straordinaria donna, astrofisica, scienziata che rappresenta una fonte di ispirazione non solo per tutte le donne che vogliono studiare astrofisica ma anche per chi, come me, studia già astrofisica e vede Cecilia Payne-Gaposchkin come un modello di passione e coraggio da seguire.

http://www.quantizzando.org/2015/03/cecilia-payne-gaposchkin.html

http://www.thelightcanvas.com/cecilia-payne-una-donna-eccezionale-e-dimenticata/

http://dropseaofulaula.blogspot.it/2014/05/ritratti-cecilia-payne-gaposchkin.html

https://ilcalendariodelledonne.wordpress.com/2017/05/01/donne-non-italiane-nate-a-maggio/

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