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Quem foi Cecilia Payne-Gaposchkin?

Sua mente brilhante fez uma das descobertas mais importantes da astrofísica: do que as estrelas são feitas. Quem foi ela?

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Hoje é dia 8 de março, o Dia Internacional da Mulher. Nessa data, muitos celebram mulheres cientistas famosas e o nome mais mencionado é da cientista polonesa Marie Skłodowska Curie, pioneira no estudo da radioatividade e a única mulher ganhadora do Prêmio Nobel. Outros nomes conhecidos podem aparecer nas listas, como Grace Hopper (criadora da linguagem COBOL), Margaret Hamilton (programadora do software da Apollo 11), ou outros não tão populares mas igualmente importantes, como Rosalind Franklin (descobridora da dupla-hélice do DNA). Mas esse ano quero me focar em um outro nome. Um nome extremamente importante para a astrofísica: Cecilia Helena Payne-Gaposchkin.

Cecilia Payne descobriu a composição do Sol e as estrelas através do estudo sistemático dos espectros estelares e escreveu uma das teses de doutorado mais brilhantes da história da astrofísica.

Carreira e sua tese de doutorado

Não era fácil ser mulher no início do século 20 e ter interesse científico. Suas opções eram muito limitadas, pois poucas universidades ofereciam treinamento e a maioria das profissões permaneciam inacessíveis às mulheres. No entanto, ao longo da história da ciência, houve mulheres que colocaram seus sonhos à frente das convenções sociais e moveram céus e terras para se dedicarem ao que amavam. Embora para isso elas tivessem que fazer as malas e se mudar para outro continente. Foi o caso de Cecilia Payne, que deixou a Inglaterra, sua terra-natal, para morar nos Estados Unidos, onde desenvolveu uma brilhante carreira na astronomia.

Cecilia nasceu em 1900 e estudou na prestigiosa Universidade de Cambridge. No entanto, ela não obteve um diploma oficial, uma vez que aquela universidade começou a emitir diplomas para mulheres somente em 1948.

Depois de ser apresentada a Harlow Shapley, o diretor do Harvard College Observatory, onde ele havia acabado de estabelecer um programa de pós-graduação em astronomia, ela deixou a Inglaterra em 1923. Isso foi possível graças a uma bolsa para incentivar as mulheres a estudar no observatório. Adelaide Ames se tornou a primeira aluna da bolsa em 1922; a segunda foi Payne.

Shapley convenceu Payne a escrever uma tese de doutorado e, portanto, em 1925, ela se tornou a primeira pessoa a obter um PhD em astronomia no Radcliffe College da Universidade de Harvard. O título de sua tese foi “Atmosferas Estelares; Uma Contribuição para o Estudo Observacional de Alta Temperatura nas Camadas Reversíveis de Estrelas”.

Payne foi capaz de relacionar com precisão as classes espectrais das estrelas às suas temperaturas reais, aplicando a teoria da ionização desenvolvida pelo físico indiano Meghnad Saha. Ela mostrou que a grande variação nas linhas de absorção estelar era devido a diferentes quantidades de ionização em diferentes temperaturas, e não a diferentes quantidades de elementos. Ela descobriu que silício, carbono e outros metais comuns vistos no espectro do Sol estavam presentes em aproximadamente as mesmas quantidades relativas que na Terra, de acordo com a crença aceita da época, que sustentava que as estrelas tinham aproximadamente a mesma composição elementar que a Terra. No entanto, ela descobriu que o hélio e particularmente o hidrogênio eram muito mais abundantes (para o hidrogênio, por um fator de cerca de um milhão). Sua tese concluiu que o hidrogênio era o constituinte avassalador das estrelas, tornando-o o elemento mais abundante do Universo.

Sua tese de doutorado revolucionária, na qual ela argumentou que as estrelas são compostas principalmente de hélio e hidrogênio, foi questionada porque isso contradizia o consenso científico da época de que a composição elementar do Sol e a Terra eram semelhantes. Seu orientador, o astrônomo Henry Norris Russell, tinha dúvidas sobre sua teoria e persuadiu Cecilia a remover determinados trechos de sua tese. Em 1930, Russell chegou exatamente nas mesmas conclusões que Payne chegara anos antes, apenas mencionando sua tese brevemente. Como era de se esperar, a pesquisa de 200 páginas de Cecilia foi ignorada e ela foi privada de seu devido crédito.

Eventualmente, alguns anos depois, o astrônomo Otto Struve descreveu seu trabalho como “a tese de doutorado mais brilhante já escrita na astronomia”. Infelizmente, esta não seria a única vez que ela foi dissuadida de publicar suas descobertas. Disseram que ela não publicaria sua descoberta do efeito Stark nos espectros das estrelas mais quentes e descobertas sobre a absorção interestelar. Essas descobertas foram posteriormente estabelecidas e creditadas a outros cientistas.

Cecilia recebeu o título de Astrônoma em 1938. Ela ocupou esse cargo até 1956, quando se tornou a primeira professora mulher em Harvard. Ela também se tornou a primeira mulher a servir como diretora de departamento e, em 1956, começou a servir como diretora do Departamento de Astronomia da Universidade de Harvard.

Legado

Em 2002, Jeremy Knowles, reitor da Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Harvard, disse sobre Cecilia:

“Desde sua morte em 1979, a mulher que descobriu do que o universo é feito não recebeu sequer uma placa memorial. Seus obituários de jornal não mencionam sua maior descoberta astronômica. […] Todo estudante do ensino médio conhece cientistas famosos como Newton, que descobriu a gravidade, ou Darwin, que descobriu a evolução, até mesmo que Einstein descobriu a relatividade. Mas quando se trata da composição do nosso universo, os livros didáticos simplesmente dizem que o elemento mais prevalente no universo é o hidrogênio. E ninguém nunca se pergunta como sabemos. Após a obtenção do doutorado, lecionou no departamento de astronomia, mas suas palestras não constaram no catálogo de cursos. A astrônoma dirigia pesquisas de pós-graduação sem status; ela não teve licença para pesquisa, e o departamento classificou seu pequeno salário em 'equipamento'. E ainda assim ela sobreviveu e floresceu.”

Apesar da discriminação de gênero que enfrentou, Cecilia persistiu e abriu o caminho para outras mulheres seguirem a carreira científica. Hoje ela é conhecida como a maior astrônoma feminina da história. Nas palavras da própria Cecilia Payne:

“A recompensa do jovem cientista é a emoção de ser a primeira pessoa na história do mundo a ver ou compreender algo. Nada pode se comparar a essa experiência. A recompensa do velho cientista é a sensação de ter visto um esboço vago crescer em uma paisagem magistral.”

Esperemos que ela continue a inspirar todas as mentes jovens a continuar a desafiar o que existe e nunca ter medo de falhar.

Brunno Pleffken Hosti

Professor. Graduando em Licenciatura em Física pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Extensão em Astrofísica pela UFSC. Editor do Espaço-Tempo.

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