El personaje del mes
Margaret Burbidge
Davenport, 1919 (Reino Unido) / San Francisco, 2020 (Estados Unidos)
Por Lourdes Cardenal
Eleanor Margaret Burbidge.
Honestamente he de reconocer que no era un personaje que me llamara la atención. Apenas me había fijado en ella.
Aunque lo cierto es que hay una cadena de galaxias junto a C-62 que lleva su nombre, y de los 118 elementos químicos que existen, consiguió demostrar cómo se habían formado 102 de ellos.
Y cuando la curiosidad me obligó a responder por ella, resultó que Margaret Burbidge, nacida en Davenport, Reino Unido, el 12 de agosto de 1919, fue una de las más reputadas astrónomas de todos los tiempos. Por ella, cambiaron las leyes americanas que impedían a las mujeres acceder a ciertas enseñanzas superiores. Por ella, la Ciencia conquistó el conocimiento de las estrellas, y aunque, como todo gran científico, cometió errores, la enormidad de su carrera justamente la devolvió con creces la verdad descubierta.
Fue controvertida y aprovechó absolutamente todas las circunstancias que se le brindaron, desde utilizar la falta de luz que acompañaban las alarmas antiaéreas cuando Londres iba a ser bombardeado, y que le permitían observar por telescopios cuyo mantenimiento se le había encomendado mientras sus compañeros varones estaban en el frente, hasta llegar a usar observatorios, como el de Monte Wilson, no permitidos a las damas, valiéndose de su marido, físico teórico que siempre la apoyó.
Observatorio de la Universidad de Londres, donde Margaret hizo las primeras observaciones durante la II Guerra Mundial. Fuente :© Wikipedia
Ella fue la primera directora del Observatorio Real de Greenwich. La primera también en ser miembro de la Academia Nacional de Ciencias y presidenta de la Sociedad Astronómica Estadounidense. La primera directora del Centro de Astrofísica y Ciencias Espaciales en San Diego.
Observatorio Real de Greenwich, donde Margaret fué directora entre 1972 y 1974. Fuente :© Wikipedia
Su trabajo sobre la nucleosíntesis, permitiría conocer el proceso por el cual los elementos se crean dentro de las estrellas, al combinar los protones y neutrones de los núcleos de elementos más ligeros, para formar elementos más pesados.
Esto sentaría las bases de la teoría del origen de los elementos y la historia de la materia.
Eran los átomos de hidrógeno, los más simples, constituidos por un protón, un neutrón y un electrón, los primeros. En esta fase primordial aparecían también otros elementos ligeros como el helio o el litio. Con estos elementos y con algunos de sus isótopos, se habían ido formando las primeras estrellas o protoestrellas.
Gracias a su trabajo, que nos abrió el camino, ahora sabemos que la vida de una estrella es hermosa y dramática.
Las reacciones termonucleares de su núcleo provocan que la fusión del hidrógeno produzca helio. Este se va formando hasta alcanzar un nivel crítico a partir del cual, el núcleo se comprime, la presión y la temperatura se elevan y comienza a quemarse el hidrógeno que queda en una capa externa alrededor del núcleo. La fusión del helio del interior produce carbono, y cuando el helio se agota, el núcleo se contrae más, la temperatura y la presión se elevan aún más, y el carbono comienza a fusionarse. Al igual que el hidrógeno, el helio que quedaba forma una capa externa tras su combustión.
En el caso de estrellas con una masa 8 veces superior a la del sol, el proceso evoluciona siguiendo etapas, de modo que se producen capas de combustión alrededor del núcleo, ordenadas desde el hidrógeno, helio, carbono, neón, oxígeno y silicio, y las capas de fusión de elementos cada vez más pesados suceden en un núcleo cada vez más contraído y sometido a presiones y temperaturas extremas.
El final acontece cuando el núcleo de la estrella comienza a producir hierro. La combustión del silicio, libera energía, pero la combustión del hierro no. De hecho, la consume provocando el desequilibrio en la presión de la gravedad que se traduce como un colapso del núcleo que libera una onda de neutrinos que al chocar con las capas externas produce la explosión de la estrella que estalla en forma de supernova.
Sección transversal simplificada de una estrella masiva evolucionada (con una masa mayor a ocho veces la del Sol). Fuente :© Wikipedia
Sin embargo, el proceso específico que da lugar a elementos más pesados, es precisamente la combustión explosiva del carbono y del silicio, en el momento final, justo segundos antes de que se produzca el colapso gravitatorio que desembocará inexorablemente en la explosión de la estrella. En este mínimo lapso de tiempo, se produce el proceso “r” o de “captura de neutrones rápidos”. Este proceso, que necesita energía, inicia una cadena de reacciones nucleares que van a producir elementos más pesados que el hierro.
Lo que queda después, se conoce como remanente de supernova. En ella, las capas externas formadas por polvo y gas serán las responsables de que aparezcan elementos pesados en su entorno, y originarán nuevas generaciones de estrellas. Y el núcleo de la supernova, tendrá dos posibilidades, en función de la masa previa de la estrella. Podrá convertirse en una estrella de neutrones, compuestas casi en exclusiva de estas partículas y extraordinariamente densas. O si colapsa más, se transformará en un agujero negro.
Para dar a conocer estos trabajos, entre 1954 y 1957, Margaret tuvo que firmar junto con su esposo Geoffrey, y los físicos William Fowler y Fred Hoyle, un artículo histórico que titularía «La síntesis de los elementos en las estrellas», y que fue publicado en Reviews of Modern Physics.
Su discurso, en ocasiones genial y en ocasiones fallido, no importó mucho, aunque le costó el Nobel. Se había alineado entre aquellos que defendían el universo estático de Einstein, contraria a la Teoría del Big Bang. Eran tiempos de cambios y de muchas novedades.
William Fowler cambió al final su posición respecto a la Teoría del Big Bang y el Universo dinámico y, por eso, aunque colaboró con Fred Hoyle y Geoffrey y Margaret en ese artículo sobre nucleosíntesis, y demostró junto con ellos que los elementos químicos que se encuentran en la tabla periódica entre el carbono y el uranio pueden ser producidos en las estrellas por síntesis a partir del hidrógeno y el helio, sólo él presumió que estos elementos se habían originado en el Big Bang, y por eso, ese artículo le hizo merecedor del premio Nobel de Física del año 1983.
Pero Margaret no. Tiempo después, asimiló con facilidad las nuevas teorías y trabajó con ellas.
Estudió y observó, experimentó incansable. Un alma inquieta en un mundo masculino que al final iluminó con otra luz los mismos escenarios.
Artículo sobre la «Sintesis de los Elementos en las Estrellas», de 1957. El trabajo fue firmado por orden alfabético: «Burbidge, Burbidge, Fowler y Hoyle», razón por la cual los astrónomos lo conocen hoy por las iniciales B2FH. Fuente :© Wikipedia
Tras su incorporación a la Universidad de California, comenzó a estudiar los cuásares, por los que siempre reconoció una gran fascinación.
Un “cuásar “es un objeto estelar extraordinariamente energético. Su denominación procede del acrónimo inglés “QUAsi StellAR radio source (fuentes de radio casi estelares).
Los cuásares son objetos sumamente energéticos que emiten en forma de luz pareciendo una estrella. Otros emiten ondas de radio. Están muy lejos, a miles de millones de años luz de nosotros, pero podemos observarlos a pesar de la enorme distancia, porque su brillo es infinitamente mayor que el de las estrellas, y aún así, sólo alcanzan a verse aquellos que emiten luz en el espectro visible. Probablemente, sean agujeros negros que emiten radiación cuando capturan estrellas o gas interestelar. Se empezaron a identificar en la década de los 50.
Representación artística del disco de acreción en ULAS J1120 + 0641 , un cuásar muy distante alimentado por un agujero negro supermasivo. Fuente :© Wikipedia
Margaret midió las masas, las composiciones y las curvas de rotación de las galaxias y realizó los primeros estudios espectroscópicos de los cuásares que ayudaron a establecer su distancia, luminosidad y procesos físicos internos. Sus descubrimientos en esta área incluyeron el cuásar QSO B1442 + 101 con un corrimiento al rojo de 3,5, hecho que lo convertía en el objeto conocido más distante en ese momento, y que no fue superado hasta 1982.
Curiosamente ella, que se había posicionado a favor de la teoría del estado estacionario de la cosmología, hizo que su propio trabajo sobre cuásares ayudara a respaldar la alternativa Teoría del Big Bang.
Por otra parte, sus aportaciones tecnológicas fueron singulares. También durante su etapa en San Diego, como directora del centro de Astrofísica, diseñó el espectrógrafo y desarrolló algunos de los instrumentos originales del Telescopio Espacial Hubble, que tantas imágenes maravillosas nos ha regalado.
Fue pionera y alumna. Esposa, madre y académica. Abanderada de la causa de la igualdad, hasta el punto de rechazar el premio de Astronomía femenina “Annie Jump Cannon”, por discriminación positiva (¡a los chicos este premio no se les concede!).
Su vida fue muy larga, hasta 2020, vivió diez décadas, un siglo, cumplió cien años. Falleció apaciblemente en su casa, el 5 de abril de este 2020 a los 100 años, rodeada de sus seres queridos.
Tal vez la frase que se nos quede en la memoria, dicha también de otras formas por Shapley o Carl Sagan, es la que siempre asociaremos con su recuerdo.
“Todos formamos parte del Universo. Estamos hechos de la materia que se crea en el interior de las estrellas. Somos polvo de estrellas.”