Henrietta Leavitt y las cefeidas de las Nubes de Magallanes

Las Nubes de Magallanes tienen una historia estrechamente ligada al comienzo de la concepción moderna del Universo. Esa que nos dice que el origen de todo fue el Big Bang, que el Universo se expande “indefinidamente”, de Edwin Hubble, del llamado corrimiento al rojo, y demás pilares de la cosmología actual.

El comienzo de la historia es sencillo. Empieza con un grupo de mujeres contratadas por el Observatorio del Harvard College, perteneciente al Departamento de Astronomía de la Universidad Harvard, ubicado en Cambridge. Las “calculadoras” las llamaban, pues se dedicaban a contear el brillo de las estrellas en placas fotográficas realizadas, principalmente, en el hemisferio sur. Su trabajo era simple, monótono y sumamente delicado, pero nada creativo. Tenían que identificar cada estrella y el brillo de esta por su diámetro en la placa fotográfica. Para otros quedaba sacar conclusiones de tan ingente cantidad de datos aportados por mujeres que trabajaban 8 horas diarias, durante 7 días a la semana, por 8 centavos la hora.

Entre estas calculadoras humanas estaba Henrietta Swan Leavitt, Miss Leavitt, tan paciente y metódica como sus compañeras, pero a la que no le bastaba solo contear estrellas. Estudiaba con más detenimiento cefeidas, estrellas de brillo variable en periodos regulares.

Henrietta Swan Leavitt

Su aportación fundamental apareció en un artículo publicado en 1912 en la circular 173 del Harvard College Observatory, y firmado en su totalidad por Edward Charles Pickering, director del observatorio y jefe de las calculistas. ¿Por qué no aparece el nombre de Leavitt, si no en exclusividad, al menos como coautora?, se desconoce, pero es fácil de imaginar. En un alarde de condescendencia, el propio Pickering comienza el articulo con las siguientes palabras: «La siguiente exposición referente a los periodos de veinticinco variables en la Pequeña Nube de Magallanes fue preparada por Miss Leavitt»

Las cefeidas son estrellas que tienen entre cuatro y veinte veces la masa del Sol, con periodos que suelen ser de unas pocas horas hasta meses, pudiendo aumentar su brillo hasta cuatro veces. La curva de luz es generalmente asimétrica, como Leavitt observó, al ver que mostraban un rápido ascenso hacia el máxima brillo y un descenso más lento.

Estas estrellas variables habían sido observadas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, y dentro de las conocidas, las había más o menos brillantes y con periodos de pulsación más o menos amplios. Sin embargo, no existía la menor relación entre ambos parámetros. O mejor dicho, nadie la había establecido. Leavitt, en un rasgo de genialidad, descubrió que la amplitud del periodo tenía una relación directa con la luminosidad intrínseca. A más brillo, mayor periodo de pulsación.

Pero el brillo o magnitud que percibíamos de las cefeidas estaba condicionado por la distancia que nos separaba de ellas, y no era el que percibiríamos si todas estuvieran a la misma distancia de nosotros. Esto principalmente, en las localizadas en la Vía Láctea, con lo que era inaplicable la relación periodo-luminosidad.

¿Y si mirábamos más lejos, a un lugar suficientemente remoto cómo para que la distancia entre una cefeida y la otra dejara de importar?. Pues sí, este lugar existía y eran las Nubes de Magallanes donde Leavitt buscaba variables. Estas estaban tan distantes, que la separación entre una estrella y otra, era insignificante vista desde la Tierra. El brillo aparente que percibíamos podía considerarse de estrellas situadas a la misma distancia.

Gráficas originales del artículo de Henrietta S. Leavitt

La idea era buena, pero faltaba disponer de algo con lo que calibrar la relación entre el brillo y el periodo. Una distancia, de una o más cefeidas, suficientemente fiable. Esto llegó un año después de que Leavitt estableciera la relación en 1912, gracias al trabajo del astrónomo Ejnar Hertzsprung. Por el método de paralaje estadística, se determinó las distancias de unas pocas cefeidas, permitiendo calibrar la relación periodo-luminosidad. Con posterioridad se desarrollaron nuevos métodos que permitieron una calibración más exacta.

A partir de entonces solo bastaba ver el periodo de las cefeidas para conocer su brillo absoluto, que al compárarlo con su brillo aparente permitía establecer la distancia a dicha estrella. Ya teníamos una vara de medir distancias en el Cosmos.

Leavitt murió en diciembre de 1921, dos años antes de que Edwin Hubble combinara la relación periodo-luminosidad con descubrimientos, también recientes para la época, como el corrimiento al rojo, para calcular cuánto nos separaba de cefeidas localizadas en Andrómeda. A partir de entonces quedó establecido que el Universo está formado por infinidad de galaxias, además de la Vía Láctea, que se expande, así como un cálculo aproximado de su tamaño, que vino a ser, muchísimo más grande de lo que se suponía.

En la actualidad, se estima que por cada 10 variables conocidas, una fue observada por Leavitt, y las cefeidas siguen siendo un patrón de medir distancias, de cuán grande es el Universo y las enormes distancias que hay entre sus regiones.

Sorprendente, pero cierto, y sin embargo, la biografía de Henrietta Swan Leavitt difícilmente llena un folio.

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