Cefeidas en mi bemol mayor

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La cefeida RS Puppis. Imagen: UBBLE SPACE TELESCOPE (DP)

Este texto ha sido el ganador del concurso DIPCLSC en la modalidad de divulgación científica de Ciencia Jot Down 2020.

12 de marzo de 1912. Henrietta llevaba semanas esperando este día. Había  convencido a su amiga y colega Annie para que la acompañase a esta velada tan especial. Recuerda que desde que averiguó que la Sinfónica de Boston daría un  concierto en el New Bedford Theatre, se puso a ahorrar para las entradas. 

Ambas acordaron mantener en secreto que asistirían al evento, pues se prestaría a la broma fácil: dos mujeres sordas acudiendo al concierto de un compositor sordo. Sin embargo, esto no supondría ningún problema. Aunque la escarlatina que sufrieron en su niñez había mermado la capacidad auditiva de las dos astrónomas, desde la segunda fila del patio de butacas no se perderían ni una sola nota del Concierto para piano nº 5 «Emperador» de Beethoven

Incluso el transporte lo tenía arreglado. El señor Murdock, periodista del Cambridge Chronicle, se había prestado amablemente a llevarlas al concierto con la condición  de que Henrietta accediera a concederle una entrevista. El artículo sobre estrellas  variables que había publicado apenas nueve días antes estaba dando que hablar. 

Henrietta sentía una profunda conexión con la música del genio alemán. Se  identificaba con él cuando supo que su padre le imponía rígidos ejercicios al piano  de los que intentaba escabullirse intercalando pasajes improvisados. El señor Pickering, el jefe de Henrietta, también le ordenaba tediosas observaciones sobre fotografías de estrellas, una labor pesada y meramente clasificatoria de la que Henrietta, igualmente, intentaba escaparse buscando nuevos patrones en aquellas  manchas estelares. 

Quién diría que la trayectoria de ambos estuvo marcada por imágenes en negativo. Mientras Beethoven componía sus piezas de juventud en esos pianos vieneses de la época, con los colores del teclado invertidos (teclas naturales en negro, sostenidos y bemoles en blanco), Henrietta ingresó en el observatorio de Harvard para ver desfilar las innumerables manchas oscuras que las estrellas dejaban en la emulsión fotográfica que bañaba aquellas placas de cristal.

Entre aquellas nubes de puntos difusos, observó la huella de un tipo de estrella variable denominada cefeida que cambia su brillo a intervalos regulares, y dio con  un ingenioso método para discriminar con facilidad estrellas variables de las que no lo eran. Tras obtener una copia en positivo de una placa fotográfica, superponía  este positivo con el negativo de otra placa obtenida en un momento distinto. De esta manera las estrellas que no cambiaban su luminosidad se mostraban de color gris homogéneo, mientras que las estrellas variables lucían un anillo más brillante  o más oscuro según hubiesen aumentado o disminuido su luminosidad en ese  intervalo.

En las dos fotografías en negativo de la izquierda se observa el cambio de luminosidad de una cefeida. A la derecha, copia en positivo que superponía a un negativo tomado en otro instante para distinguir las estrellas variables.

También se dio cuenta de otro detalle. Cuando las cefeidas incrementaban su brillo lo hacían más rápidamente que cuando su luminosidad decrecía, cosa que hacían de modo más gradual. 

En esta gráfica se observa que los aumentos de luminosidad (tramos ascendentes) suceden en menos tiempo que las disminuciones (tramos descendentes).

Esto le recordó de nuevo a su compositor favorito. En la Cantata por la muerte de José II hay un tema musical recurrente que aparece en otras obras de Beethoven y que sigue este mismo patrón: una acusada parte ascendente seguida de una parte descendente más paulatina. Era, virtualmente, la radiografía sonora de una cefeida. Por si fuera poco, este movimiento de la cantata no podía tener un título más adecuado: «La humanidad se eleva hacia la luz»

Pero, ¿qué tenían de especial estos objetos astronómicos más allá de la peculiaridad de mostrar luminosidad pulsante? Henrietta descubrió que las  cefeidas con mayor luminosidad presentan los períodos más largos. Es decir, que  las estrellas que emiten más cantidad de luz tienen un ciclo de pulsación de mayor  duración. 

Hasta este momento, observar una estrella de brillo tenue nos enfrentaba a un dilema, pues podría tratarse de una estrella poco brillante cercana a nosotros o de  una estrella muy brillante que se encontrase muy lejos. Con el descubrimiento de Henrietta se podía asegurar que una estrella tenue que pulse lentamente es una estrella muy lejana, y serviría de patrón de medida para estimar la distancia a la  que está la galaxia en la que se halla. Con esta relación período-luminosidad, Henrietta dotó al firmamento de profundidad por primera vez. Los astrónomos habían permanecido sordos a esta riqueza cromática del universo que puso fin a  una visión plana y monocorde. 

Un ciclo de pulsación (la distancia entre dos crestas) tiene una  duración mayor en las estrellas más brillantes.

El patrón descubierto por Henrietta tuvo su equivalente en Beethoven años después. Si el compositor nos legó en vida nuevos y sorprendentes lenguajes musicales, también influyó en un soporte de la música incluso después de su muerte. Norio Ohga, a la sazón presidente de la firma Sony, se dio cuenta de que un  disco compacto de sesenta minutos, aún en proyecto, presentaba un problema: no sería suficiente para grabar la Novena Sinfonía. La duración de la obra entre un director  de orquesta y otro era variable (como las cefeidas), y había que encontrar la de  mayor duración. Resultó ser la dirigida por Wilhelm Furtwängler en el Festival de  Bayreuth de 1951 con un total de setenta y cuatro minutos, la duración estándar de audio que se fijó para un CD. 

Henrietta Swan Leavitt y Annie Jump Cannon ocupan ya sus localidades en el teatro y el concierto está a punto de empezar. El primer movimiento, el Allegro, es  el favorito de Henrietta. En las notas ascendentes y descendentes del piano reconoce a sus cefeidas, pulsando rítmicamente en medio del trémulo centelleo del resto de estrellas.

DP.

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