Cecilia Payne-Gaposchkin

Nascimento: 10 de maio de 1900 Wendover, Buckinghamshire, Reino Unido

Morte: 7 de dezembro de 1979 (79 anos) Cambridge, Massachusetts, EUA

Área: Astronomia e Astrofísica.

Contribuição

Cecilia Payne estudou a composição das estrelas e descobriu que o hélio e particularmente o hidrogênio são muito mais abundantes (para o hidrogênio, cerca de um milhão de vezes mais), estabelecendo assim que o hidrogênio seria o principal constituintes das estrelas. Ela também estudou estrelas de alta luminosidade para entender a estrutura da Via Láctea. Mais tarde, examinou as estrelas mais brilhantes do que a décima magnitude e estrelas variáveis, fazendo mais de 1.250.000 observações com seus assistentes. Este trabalho foi posteriormente estendido às Nuvens de Magalhães, acrescentando mais 2.000.000 de observações de estrelas variáveis. Esses dados foram utilizados para determinar os caminhos da evolução estelar. Payne foi capaz de relacionar com precisão as classes espectrais das estrelas com suas temperaturas reais, aplicando a teoria da ionização desenvolvida pelo físico indiano Meghnad Saha. Além disso, é considerada a mãe da astrofísica.

Atmosfera Estelar

Harlow Shapley, diretor do Harvard College Observatory e orientador de Cecilia, persuadiu Payne a escrever uma tese de doutorado, e em 1925 ela se tornou a primeira pessoa a conseguir o título de doutora em astronomia pela Radcliffe College (agora parte da Universidade de Harvard). A sua tese foi sobre "atmosferas estelares, uma contribuição para o estudo da observação da temperatura alta nas camadas revertidas de estrelas" (Stellar Atmospheres, A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars). Os astrônomos Otto Struve e Velta Zebergs caracterizaram o trabalho de Cecilia Payne como: "indubitavelmente a tese de doutoramento mais brilhante jamais escrita em astronomia".

Ela mostrou que a grande variação nas linhas espectrais era devido a diferentes quantidades de ionização a diferentes temperaturas, não a diferentes quantidades de elementos. Ela descobriu que silício, carbono e outros metais comuns, vistos no espectro do Sol, estavam presentes mais ou menos nas mesmas quantidades na Terra, como se acreditava na época. No entanto, ela descobriu que o hélio e particularmente o hidrogênio eram muito mais abundantes (para o hidrogênio, mais ou menos um milhão de vezes mais). Além disso, sua tese estabeleceu que o hidrogênio era o principal componente na constituição das estrelas e, portanto, o elemento químico mais abundante no universo.

Quando a tese de Cecília foi avaliada, o astrônomo Henry Norris Russell a desencorajou a apresentar sua conclusão de que a composição do Sol era predominantemente de hidrogênio, sendo bastante distinta da composição química da Terra, pois contradizia a sabedoria da época. No entanto, ele mudou de ideia quatro anos depois, pois havia chegado ao mesmo resultado por meios diferentes e publicou seus resultados. Embora tenha mencionado o trabalho dela brevemente, Russel ainda assim, recorrentemente, recebe o crédito pela descoberta, mesmo que seja sabido que foi Cecília quem descobriu a composição do Sol.