1. Una tabla periódica.
Hace más de 2000 años los griegos Demócrito, Leucipo y Epicuro razonaron que todo lo que nos rodea está formado por pequeñas partes indivisibles que no podemos dividirlas sin cambiar su naturaleza. Efectivamente, si dividimos la molécula de agua cambiamos su naturaleza y obtenemos dos gases diferentes: oxígeno e hidrógeno, que no tienen las mismas propiedades del agua. Hemos cambiado su naturaleza, como predijeron los griegos, al dividir esta ínfima parte indivisible del líquido elemento.
Definitivamente la materia está formada por átomos y las diferentes clases de naturaleza o propiedades están reflejadas en la célebre tabla de Mendeleiev, que en 2019 celebró su 150º aniversario. Pero ¿cuál es el origen de los 118 elementos que conocemos hoy? ¿Cómo genera la naturaleza cada una de estas especies?
También en el 2019 celebramos otro aniversario, el centésimo cumpleaños de quien contestó a las dos preguntas anteriores. En octubre de 1957 se publicó en la revista “Reviews of Modern Physics” un artículo que daba cumplida respuesta al origen de la gran variedad de elementos del Universo.
El primer nombre que figura en el artículo es el de una mujer: Eleanor Margaret Peache, astrónoma, que tristemente falleció en 2020.
2. Concebida en un armisticio
Margaret nació en Davenport, Reino Unido, el 12 de agosto de 1919. Una anécdota suya que contaba era que cuando con 11 o 12 años fue conocedora de la concepción de los niños, calculó que la suya propia debió coincidir aproximadamente con el armisticio que dio fin a la Primera Guerra Mundial. “Mi emoción al contarle mi deducción a mi madre no fue recibida con ningún entusiasmo ni más explicaciones”.
Creció en Londres y cuando, siendo aún muy pequeña, fue de vacaciones a Francia quedó sorprendida por el misterio de los puntos luminosos de un cielo nocturno. “Una niña que crece en Londres no ve demasiado el cielo a causa de tantas nubes y contaminación”.
Comenzó sus estudios de astronomía, física y matemáticas en 1936 en la University College de Londres. Sus primeras observaciones astronómicas las realizó durante la Segunda Guerra Mundial, con el telescopio reflector Wilson de sesenta centímetros. Esto fue posible porque los hombres que habitualmente realizaban el mantenimiento del telescopio estaban ocupados con la guerra. Ella llevaba el mantenimiento del telescopio de la Universidad lo que le permitió realizar observaciones para sus propias investigaciones, que además se vieron fortuitamente favorecidas por la guerra: los apagones en la ciudad por la falta de energía y para dificultar los bombardeos, hicieron que ver las estrellas fuese mucho más accesible.
Finalmente obtuvo el doctorado en la Universidad de Londres en 1943
3. Una discriminación y un cambio de apellido.
Margaret halló su primera dificultad en 1946, cuando solicitó una beca a la Carnegie Institution de Washington para continuar sus observaciones en el Observatorio de Monte Wilson. La beca le fue denegada porque, aunque la convocatoria no lo especificaba, se trataba de becas solo para hombres. En aquellos años, la sociedad tenía la idea de que a las mujeres de los astrónomos que investigaban allí no les gustaría que sus hombres trabajasen con otras mujeres durante la noche.
Fue algo inesperado para ella, ya que hasta ese momento no había sufrido ningún tipo de discriminación de género. Este hecho singular marcó su trayectoria posterior confiriéndole un carácter luchador.
Mientras esto sucedía en la vida de Margaret, un estudiante de la universidad de Londres, Geoffrey Burbidge, cambió el estudio de la física por la astronomía. No podía ser de otra manera pues Margaret era una mujer muy persuasiva. Geoffrey quedó prendado por ambas féminas: Margaret y Geoffrey se casaron en 1948 y ella perdió su apellido.
Durante 1955 y 1956 Geoffrey consiguió la tan ansiada beca, que le denegaron a Margaret, y nuestra protagonista pudo acceder al telescopio de Monte Wilson (no fue hasta diciembre de 1965 cuando fue admitida de forma oficial como la primera astrónoma en esta institución).
4. El código de barras de los átomos.
En el siglo XVII, Isaac Newton demostró que la luz blanca visible procedente del sol puede descomponerse en sus diferentes colores mediante un prisma. Posteriormente durante el siglo XIX se observó que cuando se irradia la materia con radiación electromagnética, la materia podía absorber, y posteriormente emitir, ciertas longitudes de onda, o frecuencias, en relación con sus propiedades grabadas en su estructura electrónica.
Un espectro consiste en una serie de líneas que corresponden a las frecuencias para las cuales la radiación electromagnética es absorbida o emitida. Este conjunto de frecuencias es característico de cada tipo de átomo o molécula. Es como un código de barras que permite identificar al elemento tanto en el material en el laboratorio como en una estrella lejana.
Las estrellas contenían los mismos átomos que nos encontramos aquí en la Tierra. Las observaciones que realizaba Margaret mostraban un decrecimiento exponencial en la abundancia de los elementos químicos según aumentaba su peso atómico. Esto intrigaba tanto a los físicos atómicos como a los astrónomos.
Fue en 1957 cuando Margaret y su marido Geoffrey, junto con el físico atómico William Fowler y el astrónomo Fred Hoyle, abordaron la pregunta sobre el origen de los elementos químicos en un artículo, uno de los más importantes de todos los tiempos. Conocido como artículo B2FH, en referencia a las iniciales de sus autores, en él cual se establecieron que todos los átomos que existen en la naturaleza (a excepción del hidrógeno y unos pocos átomos ligeros creados poco después de la Gran Explosión) se sintetizaron en el interior de las estrellas mediante reacciones nucleares por medio del proceso conocido como “nucleosíntesis estelar”.
Todos los átomos que necesita la vida para echarse a andar proceden de las estrellas. Las estrellas, como cualquier ser vivo, nacen, se desarrollan y finalmente mueren, cuando agotan su combustible. Fruto de ese colapso, explotan en novas o supernovas esparciendo sus cenizas por el cosmos.
Las estrellas brillan en el cielo porque producen energía cuando la fuerza gravitatoria consigue vencer a la fuerza eléctrica y los átomos son literalmente aplastados como cáscaras de nuez fusionando los núcleos de los átomos de hidrógeno.
Antes de este artículo,"Synthesis of the Elements in Stars", no estaba claro cómo se habían formado los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio en el universo.
5. Roles de Liderazgo y Defensa de las Mujeres en la Ciencia:
Margaret Burbidge fue una firme defensora de la igualdad de género en la ciencia. A principios de los años 60 se incorporó a la Universidad de California San Diego y terminó siendo la primera directora de su Centro para la Astrofísica y Ciencias del Espacio
Entre 1972 y 1973 fue la primera mujer en dirigir el Observatorio Real de Greenwich. De todas formas sorprende que ese puesto no fuese acompañado del nombramiento de Astrónoma Real, algo que suele ser automático desde que se fundó el observatorio en el siglo XVII. También fue la primera mujer en ser presidenta, entre 1976 y 1978, de la American Astronomical Society (AAS), y más tarde se convirtió en presidenta de la American Association for the Advancement of Science (AAAS).
Defensora incansable de la igualdad de género en la ciencia, Burbidge falleció el 5 de abril de este 2020 a los 100 años.
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