Annie Jump Cannon, la mujer que puso orden en las estrellas

Nuestro tema de hoy parece sacado directamente de un episodio de Star Wars, pero realmente ocurri¨® que varias astr¨®nomas estadounidenses, entre las que destacamos a Annie Jump Cannon, fueron unas aut¨¦nticas Jedi que trajeron el orden a la Galaxia (la nuestra, con may¨²scula para los astrof¨ªsicos), poniendo fin no a una guerra de estrellas, pero s¨ª al caos que exist¨ªa en la forma de clasificarlas. La taxonom¨ªa de objetos en ciencia es esencial para entenderlos y, en este aspecto, la astrof¨ªsica no se diferencia mucho de la zoolog¨ªa, donde ya Thomas Henry Huxley dijo que ¡°una clasificaci¨®n facilita las operaciones de la mente encaminadas a concebir y retener en la memoria las caracter¨ªsticas de los objetos clasificados¡±. Annie Jump Cannon puso orden a la forma de clasificar las estrellas de la V¨ªa L¨¢ctea y de todo el universo, usando caracter¨ªsticas que luego se identificar¨ªan con una de las propiedades f¨ªsicas fundamentales, de la que depende en gran medida el pasado, presente y futuro de toda estrella, su temperatura superficial.

Mirar estrellas debe haber sido la primera actividad astron¨®mica del ser humano, no hay nada m¨¢s f¨¢cil (o no hab¨ªa, ahora la contaminaci¨®n lum¨ªnica de las ciudades muchas veces nos impide esta actividad ancestral). No pocas personas, profesionales de esto o no, consideran el mirar el cielo un pasatiempo fascinante. La ordenaci¨®n de estrellas debi¨® comenzar hace milenios, de hecho hay clasificaciones que todav¨ªa hoy utilizamos. Se atribuye a Hiparco de Nicea, considerado el m¨¢s erudito de los astr¨®nomos de la Antig¨¹edad, la que pudo ser la primera clasificaci¨®n de estrellas en funci¨®n de lo que m¨¢s claramente las distingue en el cielo a simple vista, su brillo aparente. Lamentablemente para nosotros hoy, a las estrellas m¨¢s brillantes les asign¨® un 1 en su escala de brillo, y a las m¨¢s d¨¦biles un 6. Cre¨® as¨ª el sistema de magnitudes de estrellas que establece que los astros m¨¢s brillantes tienen una magnitud m¨¢s peque?a. Por tanto, la escala de magnitudes va al rev¨¦s que el brillo, ?cu¨¢ntos quebraderos de cabeza ha protagonizado esta invenci¨®n de Hiparco!, todav¨ªa utilizado hoy aunque con una base m¨¢s f¨ªsico-matem¨¢tica establecida por Norman Robert Pogson ?20 siglos m¨¢s tarde!

Hay otra forma de clasificar estrellas a simple vista, aunque requiere de mucha m¨¢s atenci¨®n y de un ojo m¨¢s entrenado. Consiste en fijarse en el color, porque no todas las estrellas son amarillas o blancas como las pintamos en el colegio, ?ni siquiera el Sol es amarillo! Betelgeuse, una de las estrellas m¨¢s brillantes (de magnitud 1 para Hiparco) de la famosa constelaci¨®n de Ori¨®n, situada en su hombro como su nombre proveniente del ¨¢rabe dice, es una de las estrellas a la que m¨¢s f¨¢cilmente se le percibe su color, rojo en este caso. Sirio es otro ejemplo, en este caso, de una estrella azul. Lamentablemente, estas estrellas ya no son visibles de noche desde la semana pasada, se esconden por debajo del horizonte, su ocaso se llama, m¨¢s o menos cuando el Sol se pone o, lo que es lo mismo, est¨¢n por encima del horizonte solo de d¨ªa, permaneciendo invisibles por el resplandor diurno del cielo. El ocaso de Sirio a la vez que el Sol es algo que los romanos celebraban en estas fechas con incienso y vino, espero que lo disfrutaran (tambi¨¦n sacrificaban un perro, pero eso no lo recomendamos). Como alternativa, pueden observar otra famosa estrella que se ve roja, Antares, ahora visible en la madrugada. Antares es el rival de Ares, o Marte para los romanos, debi¨® tomar su nombre porque es una estrella roja que compite con el tambi¨¦n visiblemente planeta rojo, ahora observable justo antes de amanecer.

Clasificar estrellas a ojo no puede ir mucho m¨¢s all¨¢ de usar su brillo aparente y su color. Para realmente acceder a las propiedades f¨ªsicas de una estrella, como pueden ser su temperatura o el valor de su gravedad en superficie, es necesario tomar espectros.

?Qu¨¦ es un espectro? Imag¨ªnense mirando por la ventana una planta del parque cercano, una ariz¨®nica, por ejemplo. A primera vista dir¨ªan que es verde. Pero si se fijan m¨¢s, con unos prism¨¢ticos, por ejemplo (porque acercarse a una estrella, que es adonde va nuestra analog¨ªa, no es posible; a¨²n), podr¨¢n distinguir que hay varios tipos de verde, uno m¨¢s oscuro, otro m¨¢s claro, otro incluso blanquecino, y tambi¨¦n hay zonas con distintos tonos de marr¨®n. Eso es un espectro a grandes rasgos, distinguir distintos tonos de color, donde cada uno equivale a un fot¨®n de distinta energ¨ªa o, se dice, distinta frecuencia. En la ariz¨®nica, con ese espectro burdo podemos distinguir cu¨¢ntas hojas j¨®venes hay, las de un verde m¨¢s claro, si se est¨¢ secando y tiene muchas hojas marrones, el porqu¨¦ puede estar sec¨¢ndose con esas zonas blancuzcas que podr¨ªan ser un hongo, o incluso podr¨ªamos intuir la presencia de un trozo de pl¨¢stico que se ha quedado entre las ramas y oscurece ligeramente esa zona.

En las estrellas se puede hacer lo mismo, y es aqu¨ª donde entra en juego nuestra maestra Jedi Annie Jump Cannon. A finales del siglo XIX, Henry Draper utiliz¨® por primera vez una placa fotogr¨¢fica para registrar el espectro de una estrella. Usando su t¨¦cnica, financiado por Mary Anna Palmar Draper, la viuda de Henry, y con una mejora que permit¨ªa tomar espectros de decenas si no cientos de estrellas en la misma zona del cielo simult¨¢neamente, Edward C. Pickering reuni¨® espectros para unas 220,000 estrellas, sumando unas 120 toneladas de placas fotogr¨¢ficas. Desde los or¨ªgenes de este megaproyecto en la Universidad de Harvard, Pickering contrat¨® a mujeres como Williamina Paton Stevens, Florence Cushman, Henrietta Swan Leavitt y Annie Jump Cannon para analizar a ojo cada uno de los espectros que se ve¨ªan en las placas y clasificarlos.

Paton Stevens empez¨® por usar un esquema de clasificaci¨®n inventado 100 a?os antes por Angelo Secchi, que usaba el color (rojo, azul, amarillo, naranja) y la presencia de zonas oscuras en los espectros, las conocidas como l¨ªneas de absorci¨®n, que dan informaci¨®n de la presencia de elementos qu¨ªmicos en las atm¨®sferas de las estrellas. El efecto es parecido al del pl¨¢stico en la ariz¨®nica, un oscurecimiento en ciertas zonas de espectro. Para cada uno de los cuatro tipos de Secchi, y alguno extra, cre¨® subtipos identificados con letras may¨²sculas de la A a la Q.

Antonia Caetana de Paiva Pereira Maury, que con semejante nombre no pod¨ªa nada m¨¢s que estar emparentada con un m¨¦dico al servicio de la realeza espa?ola y portuguesa (y con los Draper), por su parte, hizo una clasificaci¨®n en n¨²meros romanos del I al XXII.

Y finalmente aparece la Maestra Jedi, Annie Jump Cannon, que dicen que pas¨® de clasificar 1.000 estrellas en tres a?os a 200 espectros a la hora, uno cada tres segundos, para convertirse, seg¨²n Pickering en ¡°la ¨²nica persona del mundo, hombre o mujer, que puede hacer este trabajo tan r¨¢pidamente¡±. Lleg¨® a clasificar unos 350.000 espectros ella sola. Y no es f¨¢cil, lo que ve¨ªa era esto. Jump Cannon elimin¨® tipos espurios e innecesarios y finalmente dej¨® toda la clasificaci¨®n en una lista de siete letras, OBAFGKM, con las que todav¨ªa hoy en d¨ªa clasificamos todos los objetos estelares. Es el caso del Sol, una estrella tipo G. Posteriormente se descubrir¨ªa que era una clasificaci¨®n que perfectamente daba cuenta de la temperatura de las atm¨®sferas de las estrellas, he aqu¨ª una de las primeras diferenciaciones entre astronom¨ªa y astrof¨ªsica.

Aunque Annie Jump Cannon obtuvo m¨²ltiples premios durante la primera mitad del siglo XX, e incluso se cre¨® un premio con su nombre en 1934 para galardonar nuevas doctoras en astronom¨ªa, lo cierto es que su sistema de clasificaci¨®n se conoce hoy como el sistema de Harvard. No es el caso de otras contribuciones parecidas como el diagrama de Hertzsprung-Russel, o la clasificaci¨®n de Morgan-Keenan, que se identifican con el nombre de sus creadores. Annie Jump Cannon trajo el orden a la clasificaci¨®n de estrellas, ?que toda la Galaxia lo sepa!

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA)

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de un ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La secci¨®n la integran Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez, investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa; Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez, profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM); y Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiolog¨ªa.

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