Αστροφυσική, Διάστημα Πρόσωπα - Γεγονότα

Cecilia Payne-Gaposchkin: Η σπουδαία αστρονόμος που ενώ έδειξε ότι ο Ήλιος αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, δεν πήρε Νόμπελ

Written by Δ.Μ.

Σεσίλια Πέιν-Γκαπόσκιν (Cecilia Payne-Gaposchkin 1900 – 1979) ήταν Αγγλίδα (και στη συνέχεια Αμερικανίδα) αστρονόμος. Υπήρξε ο πρώτος άνθρωπος που απέδειξε ότι ο Ήλιος αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, το 1925. Αδικαιολόγητα και κατάφωρα αδικημένη από την επιτροπή των Νόμπελ, παρόλη την συνεισφορά της στην αστρονομία, δεν έλαβε το βραβείο για τα αναμφισβήτητα επιστημονικά της επιτεύγματα στη φυσική.

Share

Η Σεσίλια Πέιν-Γκαπόσκιν (Cecilia Payne-Gaposchkin 1900 – 1979) ήταν Αγγλίδα (και στη συνέχεια Αμερικανίδα) αστρονόμος. Υπήρξε ο πρώτος άνθρωπος που απέδειξε ότι ο Ήλιος αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, το 1925. Αδικαιολόγητα και κατάφωρα αδικημένη από την επιτροπή των Νόμπελ, παρόλη την συνεισφορά της στην αστρονομία, δεν έλαβε το βραβείο για τα αναμφισβήτητα επιστημονικά της επιτεύγματα στη φυσική.

Cecilia_Helena_Payne_Gaposchkin

Η Πέιν ολοκλήρωσε τις σπουδές της στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, αλλά δεν της δόθηκε πτυχίο επειδή το Κέμπριτζ δεν έδινε τότε ακόμα τίτλους σπουδών σε γυναίκες. Μετά από μία συνάντησή της με τον διευθυντή Χάρλοου Σάπλεϋ του Αστεροσκοπείου του Χάρβαρντ, το οποίο είχε μόλις αρχίσει ένα μεταπτυχιακό πρόγραμμα στην αστρονομία, η Πέιν μετακόμισε στην Αμερική το 1923 κερδίζοντας μία υποτροφία με σκοπό την ενθάρρυνση των γυναικών να σπουδάσουν στο Αστεροσκοπείο. Η πρώτη φοιτήτρια ήταν η Αδελαΐς `Ειμς (Adelaide Ames), το 1922, και η δεύτερη ήταν η Πέιν.

Ο Χάρλοου Σάπλεϋ έπεισε την Σεσίλια Πέιν να εκπονήσει κατευθείαν διδακτορική διατριβή και έτσι το 1925 η Πέιν πήρε το διδακτορικό της στην αστρονομία για τη διατριβή της με θέμα: Αστρικές ατμόσφαιρες: Συμβολή στην παρατηρησιακή μελέτη υψηλών θερμοκρασιών στα στρώματα αναστροφής των αστέρων.]

Ο αστρονόμος Όττο Στρούβε τη χαρακτήρισε ως «αναμφίβολα την πιο ιδιοφυή διδακτορική διατριβή που εκπονήθηκε ποτέ στην αστρονομία». Εφαρμόζοντας τη θεωρία ιονισμού που είχε αναπτυχθεί από τον Ινδό φυσικό Μεγκνάντ Σάχα, η Πέιν κατάφερε να συσχετίσει με ακρίβεια τους φασματικούς τύπους των αστέρων με τις πραγματικές επιφανειακές θερμοκρασίες τους.

Γνωρίζουμε σήμερα ότι, καθώς η ύλη θερμαίνεται, τα ηλεκτρόνια της μεταπηδούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας και με αρκετή ενέργεια μπορούν να γίνουν ιονισμένα. Γνωρίζουμε ότι τα αστέρια παρουσιάζουν διαφορετικά φασματικά χαρακτηριστικά και γραμμές απορρόφησης / εκπομπής και αυτό εξαρτάται από το χρώμα ενός αστεριού, το οποίο με τη σειρά του καθορίζεται από τη θερμοκρασία της επιφάνειας του αστεριού.

Αλλά τίποτα από αυτά δεν ήταν γνωστό το 1925. Τότε η Σεσίλια Πέιν-Γκαπόσκιν συνθέτοντας ιδέες και πληροφορίες από εντελώς διαφορετικά πεδία, έβαλε μαζί όλα αυτά τα φαινόμενα της θερμοκρασίας, του χρώματος και του ιονισμού. Με αυτόν τον τρόπο, ήταν σε θέση να καθορίσει, με βάση την ένταση των γραμμών σε αστέρια διαφορετικών τύπων, από τι αποτελούνται. Ενώ περιέχουν τα ίδια στοιχεία με τη Γη, είχαν χιλιάδες φορές περισσότερο ήλιο και εκατομμύρια φορές περισσότερο υδρογόνο.

Απέδειξε λοιπόν ότι οι μεγάλες διαφορές στις αστρικές γραμμές απορροφήσεως οφείλονταν σε διαφορετικούς βαθμούς ιονισμού που συνέβαιναν σε διαφορετικές θερμοκρασίες, και όχι στις διαφορετικές αφθονίες των χημικών στοιχείων της ύλης.

Πρότεινε ορθά ότι το πυρίτιο, ο άνθρακας και άλλα κοινά (βαρύτερα του λιθίου) στοιχεία που είχαν ανιχνευθεί στον `Ήλιο υπήρχαν εκεί με τις ίδιες σχετικές αφθονίες όπως πάνω στη Γη, αλλά ότι το ήλιο και ιδιαίτερα το υδρογόνο ήταν πολύ περισσότερο άφθονα (περίπου 1 εκατομμύριο φορές μεγαλύτερο ποσοστό στην περίπτωση του υδρογόνου).

Η διατριβή της Πέιν εδραίωσε έτσι την πεποίθηση ότι το υδρογόνο ήταν το κυριότερο συστατικό των αστέρων. Κατά την εξέταση της διατριβής ο Χένρι Νόρις Ράσελ απέτρεψε την Πέιν από το να συμπεράνει ότι η σύσταση του `Ήλιου διέφερε από αυτή της Γης, πράγμα που ερχόταν σε αντίθεση με την επικρατούσα τότε άποψη. Ωστόσο, ο ίδιος ο Ράσελ άλλαξε γνώμη 4 χρόνια αργότερα, όταν κι άλλα δεδομένα ανακαλύφθηκαν.

Παρά το διδακτορικό της και τα βραβεία της διατριβής της δεν κατάφερε ποτέ να πείσει την επιτροπή των Νόμπελ ότι το άξιζε.

Wikipedia κλπ

About the author

Δ.Μ.

Share