Cecilia Payne-Gaposchkin e a verdadeira composição das estrelas
ASTRONOMIA
Ilustração conceitual criada com auxílio de IA
Em 1925, uma jovem astrônoma chamada Cecilia Payne-Gaposchkin transformou profundamente a forma como a ciência compreende as estrelas e, por consequência, o próprio Universo. Em sua tese de doutorado — hoje reconhecida como uma das mais importantes da história da Astronomia — ela demonstrou algo que contrariava completamente o consenso científico da época: as estrelas não são compostas majoritariamente pelos mesmos elementos encontrados na Terra.
Até então, acreditava-se que a composição estelar fosse semelhante à da crosta terrestre, rica em elementos pesados. Payne mostrou que essa suposição estava errada. Suas análises revelaram que as estrelas são formadas quase inteiramente por hidrogênio e hélio, os elementos mais leves da natureza.
A luz como assinatura química do cosmos
A descoberta de Payne foi possível graças ao estudo detalhado do espectro da luz estelar. Quando a luz de uma estrela é decomposta, ela revela um conjunto de linhas claras e escuras que funcionam como uma verdadeira impressão digital química. Cada elemento químico absorve e emite luz em comprimentos de onda específicos, deixando marcas únicas no espectro.
Ao comparar essas linhas espectrais com experimentos de laboratório, Cecilia Payne percebeu que o hidrogênio aparecia de forma dominante em praticamente todas as estrelas observadas. Essa constatação exigia uma explicação física mais profunda do que simplesmente identificar a presença dos elementos.
A importância da Equação de Saha
Para interpretar corretamente os espectros estelares, Payne utilizou a Equação de Saha, uma relação fundamental da física que conecta a temperatura e a pressão de um gás ao grau de ionização de seus átomos. Essa equação foi essencial para compreender por que certos elementos produzem linhas espectrais mais intensas do que outros, mesmo quando não são os mais abundantes.
Graças a essa abordagem, Payne demonstrou que a intensidade das linhas espectrais não indicava diretamente a quantidade de um elemento, mas dependia das condições físicas do plasma estelar. Essa percepção foi crucial para revelar a verdadeira composição das estrelas.
(Fonte: ESA space history)
Um novo caminho para a astrofísica moderna
A conclusão de que o hidrogênio domina o Universo estelar foi inicialmente recebida com ceticismo, inclusive por astrônomos renomados da época. No entanto, observações posteriores confirmaram de forma inequívoca que Cecilia Payne estava correta.
Seu trabalho abriu caminho para a astrofísica moderna, permitindo que cientistas passassem a estudar estrelas, galáxias e a evolução do cosmos apenas analisando a luz que chega até nós, mesmo quando essa luz viajou bilhões de anos pelo espaço.
Hoje sabemos que o hidrogênio é o combustível fundamental das estrelas, alimentando as reações nucleares que produzem energia, luz e os elementos mais pesados ao longo da história cósmica. Graças a Cecilia Payne-Gaposchkin, compreendemos que a luz das estrelas é mais do que brilho: é uma linguagem que revela a estrutura química do Universo.
Fonte:
O Explorador: Cecilia Payne-Gaposchkin, astrônoma inglesa que descobriu a composição das estrelas.
G1: Cecilia Payne-Gaposchkin, uma mulher que descobriu o que são feitas as estrelas.
Wikipédia: Cecilia Payne-Gaposchkin.
SciELO: O papel de Cecilia Payne na determinação da composição estelar.
Blogs Unicamp: Cecilia Payne e as computadores de Harvard.
Lume UFRGS: Uma estrela eclipsada na Ciência: um resgate histórico de Cecilia Payne.
Tempo.com: Há 100 anos, Cecilia Payne descobriu o que são feitas as estrelas.
Revista Fórum: A mulher que descobriu de que as estrelas são feitas.
Astropontos: Conheça a tese de um astronoma que revolucionou a astronomia.
