Conferència de l'Astronòmica de Sabadell. Núria Torres, 22 d'octubre de 2025.
Moltes gràcies per la invitació. Ja vaig ser aquí fa uns anys, quan feia el meu doctorat a Barcelona, parlant sobre el descobriment dels quàsars. Avui m’emociona tornar per abordar un tema ben diferent, més històric: les grans contribucions de les dones a l’astronomia.
Aquestes aportacions, tot i que de vegades menys conegudes que les de científics com Einstein o Hubble, han tingut un impacte molt rellevant en el camp. Moltes dones han deixat la seva empremta en l’astronomia, des de la creació de catàlegs estel·lars fins al descobriment d’asteroides, passant per avanços que han transformat la nostra comprensió de l’univers. Avui em centraré en quatre dones les històries de les quals ens permeten viatjar per la història de l’astronomia i explorar conceptes fascinants.
Henrietta Swan Leavitt (1868-1921)
La primera és Henrietta Swan Leavitt, coneguda pel seu descobriment de les estrelles cefeides, que va revolucionar la mesura de distàncies a l’univers. En astronomia, determinar la distància als objectes celestes és un problema fonamental, ja que en observar el cel no percebem profunditat, sinó només una projecció bidimensional. Per exemple, si veiem dues estrelles al cel, com sabem quina és més brillant? Una pot semblar-ho perquè és més a prop, encara que sigui menys lluminosa intrínsecament, o viceversa. Sense informació addicional, és impossible distingir-ho.
El mètode del paral·laxi, proposat per Hiparc al segle II aC, va ser una primera solució. Consisteix a observar el moviment aparent de les estrelles properes respecte a les més llunyanes mentre la Terra orbita al voltant del Sol. Això permet calcular distàncies a estrelles properes, però no a objectes més llunyans, com les galàxies, la distància de les quals era un misteri al segle XIX. En aquella època, ni tan sols se sabia que les galàxies eren sistemes diferents de la Via Làctia; es consideraven nebuloses dins de la nostra galàxia.
Henrietta va treballar a l’Observatori de Harvard com a “computadora”, un rol que, com mostra la pel·lícula *Figures ocultes*, implicava fer càlculs minuciosos manualment, sovint per un sou molt menor que el dels homes. Aquestes dones examinaven plaques fotogràfiques per mesurar la brillantor i la posició de les estrelles, creant catàlegs estel·lars. Tot i que el seu treball es considerava administratiu, el seu impacte va ser monumental.
Henrietta es va centrar en les estrelles variables, aquelles la brillantor de les quals canvia amb el temps. Va descobrir que un tipus concret, les cefeides, no només varien de forma periòdica, sinó que el període de variació està relacionat amb la seva brillantor intrínseca. Les cefeides més brillants tenen períodes més llargs, i les menys brillants, períodes més curts. Aquest descobriment va permetre calibrar distàncies: mesurant el període d’una cefeida i la seva brillantor aparent, es pot calcular la seva brillantor intrínseca i, amb això, la seva distància.
Aquest descobriment va ser clau per resoldre el “Gran Debat” de 1920, en què els astrònoms Harlow Shapley i Heber Curtis discutien si les nebuloses eren part de la Via Làctia o galàxies externes. Gràcies al treball d’Henrietta, Edwin Hubble va identificar cefeides a la galàxia d’Andròmeda, demostrant que estava molt més lluny del que es pensava, confirmant que l’univers era molt més gran i estava compost per múltiples galàxies. Això va permetre cartografiar la Via Làctia, determinar la posició del Sol respecte al seu centre i, més tard, descobrir l’expansió de l’univers mitjançant la llei de Hubble.
Henrietta també va desenvolupar una escala logarítmica per mesurar la brillantor estel·lar, acceptada internacionalment el 1913, i va descobrir diverses noves. Tot i que no va ser reconeguda com a científica en la seva època i va morir abans de poder ser nominada al Nobel, el seu llegat és immens.
Cecilia Payne-Gaposchkin (1900-1979)
Avancem cap a Cecilia Payne-Gaposchkin, el treball de la qual es va centrar en la composició de les estrelles. La pregunta que va guiar la seva recerca va ser: per què les estrelles tenen colors i espectres diferents? En la seva època, es creia que les estrelles estaven compostes de materials diferents, similars als de la Terra, però més calents, cosa que explicaria la seva brillantor.
Cecilia, utilitzant els principis de la física quàntica, llavors un camp emergent, va proposar una idea revolucionària. Analitzant els espectres estel·lars, que mostren línies d’absorció característiques, va demostrar que les diferències entre estrelles no es devien a la seva composició química, sinó a la seva temperatura. Totes les estrelles estan formades principalment d’hidrogen (70%) i heli (28%), amb un petit percentatge d’altres elements, coneguts com a “metalls” en astronomia. La temperatura determina el color i les línies espectrals: les estrelles més calentes, blaves, tenen electrons tan energètics que no produeixen línies marcades, mentre que les més fredes mostren línies més prominents.
En la seva tesi doctoral de 1925, Cecilia va proposar que la temperatura i l’estat d’ionització explicaven les diferències en els espectres estel·lars. Aquest descobriment desafiava el paradigma de l’època i, tot i que inicialment va ser qüestionat per l’astrònom Henry Norris Russell, ell mateix va arribar a la mateixa conclusió anys després. Cecilia, la primera dona a obtenir un doctorat en astronomia a Harvard, va superar nombroses barreres i es va convertir en la primera professora de ciències d’aquesta universitat, deixant un llegat que inclou el refinament del diagrama de Hertzsprung-Russell, que relaciona la brillantor, el color i la temperatura de les estrelles.
Vera Cooper Rubin (1928-2016)
Saltem a Vera Rubin, una astrònoma més recent, morta el 2016, coneguda pel seu treball sobre la matèria fosca i les corbes de rotació de les galàxies. Vera va estudiar a Cornell perquè Princeton no acceptava dones en la seva època. El seu descobriment més notable va ser l’evidència de la matèria fosca, un component invisible que afecta la gravetat però no interacciona amb la llum.
Vera va estudiar les corbes de rotació de les galàxies, que descriuen com la velocitat de les estrelles varia segons la seva distància al centre galàctic. Segons la física coneguda, s’esperava que les estrelles més allunyades giraven més lentament, ja que la influència gravitatòria del centre disminueix amb la distància. Tanmateix, Vera va observar que les estrelles als marges de les galàxies giraven més ràpid del que s’esperava, suggerint la presència d’una gran quantitat de matèria invisible: la matèria fosca. Aquest descobriment indica que entre el 80% i el 85% de la matèria de l’univers és fosca, essencial per explicar l’estructura a gran escala de l’univers, com els supercúmuls de galàxies.
Vera també va aportar evidències de la fusió de galàxies i els supercúmuls, i el seu llegat continua amb l’Observatori Vera Rubin a Xile, que, amb el seu telescopi de 8,4 metres i un ampli camp de visió, revolucionarà l’astronomia capturant imatges detallades del cel cada nit.
Jocelyn Bell Burnell (1943-)
Finalment, arribem a Jocelyn Bell Burnell, encara viva, pionera en l’astronomia de ràdio i descobridora dels púlsars. Durant el seu doctorat a Cambridge, Jocelyn analitzava dades d’antenes de ràdio, estudiant fonts quasi-estel·lars (quàsars). El 1967, va detectar un senyal inusual: polsos regulars d’ones de ràdio cada segon. Inicialment, es va sospitar que podien ser interferències o fins i tot senyals extraterrestres, però Jocelyn va confirmar que eren fonts astronòmiques que es movien amb el cel.
Aquests polsos provenien d’estrelles de neutrons, objectes extremadament densos formats després del col·lapse d’estrelles massives en supernoves. Les estrelles de neutrons, amb masses majors que la del Sol comprimides en un radi d’uns 10 quilòmetres, giren ràpidament i emeten feixos de llum des dels seus pols magnètics, creant un efecte de far. Aquest descobriment va permetre estudiar condicions físiques extremes impossibles de replicar a la Terra. Tot i que el Nobel de 1974 es va atorgar al seu director de tesi, Anthony Hewish, Jocelyn ha estat àmpliament reconeguda per la seva contribució.
Conclusió
Avui hem recorregut les aportacions de quatre dones extraordinàries que van transformar l’astronomia. Els seus descobriments, des de les cefeides fins a la matèria fosca i els púlsars, han estat fonamentals per a la nostra comprensió de l’univers. Actualment, moltes dones lideren el camp, com Andrea Ghez, premiada amb el Nobel per detectar el forat negre central de la nostra galàxia, o Meg Urry, experta en nuclis galàctics actius. Gràcies per acompanyar-me en aquest viatge. Ara, passem a les preguntes!
Col·loqui
On és l’Observatori Vera Rubin i quin instrument té?
L’Observatori Vera Rubin és a Xile i compta amb un telescopi de 8,4 metres. La seva major fortalesa és l’ampli camp de visió, que permet capturar grans porcions del cel en una sola imatge, generant dades massives per estudiar objectes variables com supernoves o exoplanetes.
Quina és la composició de les estrelles i on es formen els elements químics?
Al principi de l’univers, només hi havia hidrogen, heli i traces d’altres elements. Les estrelles de població III, les primeres, eren gairebé exclusivament d’hidrogen i heli. Quan les estrelles moren en explosions de supernova, alliberen elements més pesants (carboni, magnesi, etc.), que s’incorporen a noves generacions d’estrelles. La quantitat de “metalls” en una estrella indica la seva edat, ja que reflecteix quantes generacions estel·lars han passat.
Quant dura una estrella de neutrons?
Una estrella de neutrons és un objecte autosubstingut que no “mor”, però es refreda amb el temps. Formada per neutrons compactats, la seva estructura és extremadament estable i pot perdurar indefinidament, tot i que perd temperatura gradualment.
La matèria fosca exerceix un frenat a les galàxies?
Sí, la matèria fosca interacciona només a través de la gravetat, cosa que pot generar efectes de frenat o marees en fusions de galàxies. Les simulacions modernes inclouen la matèria fosca per modelar aquestes interaccions i l’estructura a gran escala de l’univers.