Cómo un enorme proyecto intentó mapear el cielo sin computadoras


Agrandar / Fotografía que muestra la nebulosa de emisión, Eta Carina (anteriormente Eta Argus) tomada con el telescopio astrográfico en el Observatorio Real, Cabo de Buena Esperanza, Sudáfrica. Ubicada en el centro de esta intrincada nebulosa hay una estrella masiva pero inestable que algún día explotará espectacularmente.

SSPL/imágenes falsas

Recientemente, la Agencia Espacial Europea publicó la tercera entrega de datos del satélite Gaia, un catálogo público que proporciona las posiciones y velocidades de más de mil millones de estrellas. Este es nuestro intento más reciente de responder algunas de las preguntas más antiguas de la astronomía: ¿Cómo se distribuyen las estrellas (y las nebulosas) por el cielo? ¿Cuántos de ellos hay, qué tan lejos están y qué tan brillantes son? ¿Cambian de posición o de brillo? ¿Hay nuevas clases de objetos que son desconocidos para la ciencia?

Durante siglos, los astrónomos han tratado de responder a estas preguntas, y ese trabajo ha sido laborioso y lento. No siempre fue fácil registrar lo que podía ver en la lente de su telescopio, si tenía la suerte de tener un telescopio.

Ahora imagine el surgimiento de una nueva técnica que, para su época, ofreciera algunos de los beneficios de la tecnología que permitió los catálogos de Gaia. Podría registrar de forma automática e imparcial lo que ve, y cualquiera podría usarlo.

Esa técnica fue la fotografía.

Este artículo cuenta la historia de cómo la fotografía cambió la astronomía y cómo cientos de astrónomos formaron la primera colaboración científica internacional para crear la Carte du Ciel (literalmente, «Mapa del cielo»), un estudio fotográfico completo del cielo. Esa colaboración resultó en una lucha de un siglo para procesar miles de placas fotográficas tomadas durante décadas, con las posiciones de millones de estrellas medidas a mano para hacer el catálogo más grande del cielo nocturno.

Desafortunadamente, el proyecto Carte du Ciel llegó en un momento en que nuestra capacidad para recopilar medidas del mundo natural no coincidía con nuestra capacidad para analizarlas. Y mientras el proyecto estaba en progreso, nuevos instrumentos hicieron posible estudiar procesos físicos en objetos celestes distantes, tentando a los científicos a alejarse de la encuesta al ofrecer la oportunidad de crear nuevos modelos para explicar el mundo.

Para los astrónomos que trabajaban en la Carte du Ciel, aún no existía ningún modelo que pudiera abstraer las posiciones de millones de estrellas en una teoría de cómo evolucionó nuestra galaxia; los investigadores, en cambio, solo tenían la intuición de que las técnicas fotográficas podrían ser útiles para cartografiar el mundo. Tenían razón, pero se necesitó casi un siglo y toda la carrera de muchos astrónomos para que su intuición diera frutos.

fotografía y astronomía

El telescopio astrográfico utilizado en el Observatorio Real de Greenwich para el estudio fotográfico del cielo Carte du Ciel.  El instrumento consta de dos telescopios refractores montados juntos en un montaje ecuatorial.  Uno se usó para tomar la fotografía, mientras que el otro era para garantizar un seguimiento preciso durante las largas exposiciones necesarias para las películas poco sensibles a la luz disponibles en ese momento.
Agrandar / El telescopio astrográfico utilizado en el Observatorio Real de Greenwich para el estudio fotográfico del cielo Carte du Ciel. El instrumento consta de dos telescopios refractores montados juntos en un montaje ecuatorial. Uno se usó para tomar la fotografía, mientras que el otro era para garantizar un seguimiento preciso durante las largas exposiciones necesarias para las películas poco sensibles a la luz disponibles en ese momento.

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Fue el astrónomo y explorador Francois Arago, presidente del Observatorio de París, quien dio a conocer al mundo las técnicas fotográficas de Louis Daguerre. Daguerre, basándose en el trabajo de Nicéphore Niépce, descubrió cómo hacer imágenes permanentes en placas de metal.

Durante siglos, los astrónomos se esforzaron por registrar lo que vieron en el cielo nocturno con notas y bocetos hechos a mano. Mirando a través de la óptica distorsionada de los primeros instrumentos, no siempre era fácil dibujar lo que podías ver. Podrías «observar» cosas que no estaban allí en absoluto; aquellos canales y vegetación de Marte que el pobre Schiaparelli extrajo de su observatorio milanés no eran más que una ilusión óptica, provocada en parte por la turbulenta atmósfera. Solo unos pocos astrónomos altamente capacitados, como Caroline y William Herschel, pudieron detectar instantáneamente una nueva estrella en una galaxia familiar, ¿una señal de algún evento cataclísmico distante?

La fotografía podría cambiar todo eso. Arago se dio cuenta instantáneamente del inmenso potencial de esta técnica: las imágenes tomadas en las profundidades de la noche podían analizarse cómoda y cuantitativamente a la luz del día. Las mediciones podrían ser precisas y podrían verificarse repetidamente.

Daguerre recibió una pensión y permitió que Arago divulgara los detalles de su procedimiento, lo que provocó una explosión de estudios de retratos en París y en todo el mundo. Pero resultó que el método de Daguerre simplemente no era lo suficientemente sensible o práctico para capturar nada más que las estrellas más brillantes, el Sol o la Luna. La próxima nueva tecnología de moda, las emulsiones de colodión de placa húmeda, no fue mucho mejor; las placas se secarían durante las largas exposiciones requeridas para capturar objetos astronómicos débiles.

Los astrónomos tuvieron que esperar 40 años, hasta la década de 1880, para que finalmente estuvieran disponibles placas fotográficas secas muy sensibles.



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