Nacida el 4 de julio

Se me pasó el aniversario exacto, que fue el sábado pasado, pero vale la pena celebrarlo igual: el cumpleaños de Henrietta Leavitt, nacida el 4 de julio de 1868 en un pueblito de menos de dos mil habitantes en el corazón de Massachusetts. Era hija de un pastor calvinista de tradición puritana, y recibió una educación esmerada e inusual para las mujeres de su era. A los 20 años ingresó al Radcliffe College de Boston, una especie de anexo para mujeres de la Universidad de Harvard. Allí cursó una amplia variedad de materias, desde griego, filosofía y artes plásticas hasta análisis matemático, física y astronomía. Al terminar sus estudios, que a un varón le habrían valido un grado de Bachelor ("licenciado"), le dieron apenas un certificado. Pero lo más valioso fue que se despertó su vocación científica, y se quedó en Boston, trabajando como computadora en el Observatorio de la universidad.

Hoy en día, cuando decimos "computadora", pensamos en una máquina electrónica. Pero hasta la década de 1960 una computadora era una chica. Todos los grandes laboratorios y observatorios tenían equipos de estas mujeres, que hacían lo que hoy hacemos con computadoras, pero a mano. Era una salida laboral atractiva para las mujeres a quienes les gustaba la ciencia, y que no tenían en esa época posibilidades de llevar adelante una carrera académica, y en muchos casos ni siquiera de estudiar en la universidad (la mayor parte de ellas ni siquiera tenían estudios avanzados, el caso de Leavitt es una rareza). En el Observatorio de Harvard College, el director Edward Pickering había armado un equipo de computadoras para llevar adelante el ambicioso proyecto Henry Draper, financiado por la viuda de un astrónomo aficionado pionero de la fotografía astronómica. El proyecto fue inmensamente exitoso, y su catálogo de más de 200 mil estrellas se sigue usando hasta el día de hoy. Fue el primer catálogo masivo de espectros estelares capturados fotográficamente, y las Computadoras de Harvard fueron quienes los catalogaron, midieron y estudiaron, y diseñaron un sistema de tipos estelares basados en ellos, que fueron el disparador de la nueva ciencia de la astrofísica.

Pero el nombre de Henrietta Leavitt está asociado a otro descubrimiento fenomenal, que acabaría teniendo repercusiones extraordinarias en pocos años. El proyecto contaba con dos observatorios, uno en Boston y otro en Arequipa, Perú, desde donde se observaba el hemisferio austral. Leavitt se puso a estudiar las placas fotográficas de Arequipa, y en particular las estrellas variables de las Nubes de Magallanes. Se conocían un puñado de estrellas variables a principios del siglo XX, todas en el hemisfero norte, y el nuevo survey abría una posibilidad de expandir lo que se sabía de ellas. Leavitt terminó descubriendo y estudiando miles de estrellas variables. En 1908 publicó un catálogo de casi 2000 variables en las Nubes de Magallanes:

 Allí hace la siguiente observación: entre las estrellas variables de un cierto tipo (variables regulares de período corto, que hoy llamamos cefeidas), las más brillantes tienen períodos más largos.

Al momento no pudo cuantificar esta observación, pero pocos años después tuvo la clave, con estrellas adicionales de la Nube Menor de Magallanes:

 En este trabajo descubre lo que llama "una relación destacable":

A continuación, muestra esta relación en forma gráfica. El gráfico de la izquierda muestra que la magnitud de los máximos y de los mínimos de estas estrellas, en función del período, sigue una relación funcional suave. En el gráfico de la derecha queda en evidencia que la relación además muy sencilla: el brillo es simplemente proporcional al logaritmo del período.

El aspecto de la Nube Menor admite sospechar algo que hoy sabemos con certeza: que todas sus estrellas se encuentran aproximadamente a la misma distancia de la Tierra. Por lo tanto, la magnitud observada corresponde directamente a la luminosidad intrínseca de las estrellas. Leavitt señala que existen estrellas variables del mismo tipo (que tienen la misma curva de luz), pero mucho más brillantes. Por ejemplo, el prototipo de las cefeidas, la estrella Delta Cephei, tiene un período de 5 días y una magnitud de 3.5, 10 magnitudes más brillante que las de su catálogo para el mismo período (ver el gráfico de arriba). Si las estrellas son similares en luminosidad, eso permite calcular que la Nube de Magallanes está 10000 veces más lejos que Delta Cephei. Se abría así una nueva y poderosa herramienta para explorar el tamaño del universo. Leavitt se lamenta en el paper de que no haya todavía paralajes medidas de este tipo de estrellas (ni espectros, para confirmar que se trataba de estrellas equivalentes), porque la comparación de brillos permitiría calcular distancias de esta manera. 

Poco tiempo después, Harlow Shapley (que sucedió a Pickering como Director del Observatorio) logró estimar distancias a algunas cefeidas, calibrar de manera aproximada la curva de Leavitt, y convertirla en una herramienta para medir distancias estelares. Así descubrió que la posición del sistema solar no era central en la galaxia, sino que estábamos a miles de años luz del centro. En 1923 se inauguró un telescopio gigante, con un espejo de 100 pulgadas, en el Observatorio Mt. Wilson, que le permitió a Edwin Hubble observar cefeidas en la "nebulosa" de Andrómeda, calcular su inmensa distancia, descubrir que era una galaxia en sí misma, como la Vía Láctea, y concluir que el universo era millones de veces más grande que lo que se creía. 

Hubble sostenía que el trabajo de Leavitt merecía un premio Nobel, y el matemático sueco Gustaf Mittag-Leffler intentó nominarla a mediados de los años 1920, pero descubrió que Henrietta había fallecido un par de años antes, a los 53 años de edad. La relación entre el período y la luminosidad de las estrellas variables sigue siendo, más de un siglo después del trabajo de Leavitt, uno de los escalones cruciales para medir el tamaño y la expansión del universo.

 

---

¿Por qué las computadoras humanas eran mujeres? La principal razón es que les pagaban menos. Además, como dijimos, las mujeres tenían menos oportunidades de desarrollarse en el mundo académico. Hace algunos años hubo una película muy buena, Hidden Figures, sobre uno de los últimos equipos de computadoras humanas, que trabajó en la NASA en los inicios del programa espacial. Hay que decir que Edward Pickering era un defensor de los derechos de las mujeres, y alentaba a sus computadoras a valorar su trabajo, y a que lo publicaran. Posiblemente cuente algo más sobre otras mujeres notables del equipo, en otro momento. Tal vez vale la pena mencionar también que Leavitt era sorda, al igual que Annie Cannon, otra de las computadoras, autora del sistema de clasificacion espectral de las estrellas. Ambas son un ejemplo de voluntad y dedicación.

En la foto de las computadoras, vemos a Pickering de pie y a Leavitt sentada delante de él. En la pared a su lado hay una curva de luz de una estrella variable. Hay varias fotos parecidas, con la pinta de que están posadas.  

El mulero

En mi caminata diaria por el campus del Balseiro me crucé con este magnífico animal, de la tropilla de mulas de nuestros vecinos de la Escuela Militar de Montaña, y me acordé de Milton Humason, de quien tenía ganas de comentar algo. No porque fuera burro o tramposo, nada de eso.

Humason nació en Dodge Center, Minnesota, un pueblito rural del Medio Oeste de Estados Unidos, cerca del río Mississippi. Hoy en día, el pueblo tiene menos de 3000 habitantes. Cuando nació Milton, en 1891, serían unos cientos. Gogléenlo, todavía hoy parece el pueblo de los Ingalls. Fue a la escuela (como las chicas Ingalls), pero a los 14 se pasó un verano acampando en las montañas de California, y le gustó tanto que nunca volvió, ni a su casa ni a la escuela. Trabajó en lo que fue consiguiendo, y un día lo tomaron como mulero de carga para la construcción del Observatorio de Monte Wilson, que eventualmente albergaría el mejor telescopio del mundo. 

Humason se interesó por lo que estaban construyendo, y aunque no conocemos detalles, es fácil imaginarlo charlando con los astrónomos para averiguar qué era ese edificio redondo en la cima de una montaña. Cuando se inauguró el Observatorio, consiguió trabajo de ordenanza. Sus jefes no tardaron en notar el talento del muchacho y el Director, el legendario George Hale, lo convirtió en "asistente nocturno", un trabajo técnico que le permitió familiarizarse con los equipos ópticos. Era algo sin precedentes, ya que Humason no tenía un título de nada, ¡ni siquiera había terminado el primer año de la secundaria! Pero Hale tenía buen ojo: Humason era cuidadoso y dedicado en el manejo de los instrumentos, y pronto le permitieron llevar adelante sus propios proyectos de observación. Cuando se inauguró el gran telescopio Hooker, de 100 pulgadas, que sería durante décadas el mejor y más grande del mundo, Humason aprendió a usarlo como nadie.

Bueno, como nadie no. En 1919 se presentó a las puertas del Observatorio, todavía vestido con el uniforme del 343 de Infantería, el Mayor Edwin Hubble, apenas regresado de la Primera Guerra Mundial. Un par de años antes, cuando defendió su tesis doctoral en Chicago, Hale le había ofrecido trabajo como especialista en fotografía de las misteriosas nebulosas espirales. Hubble lo había rechazado para ir a la guerra, pero apenas volvió de Francia se fue a California, donde Hale lo recibió con los brazos abiertos. 

Hubble pronto demostró que las nebulosas eran galaxias como la Vía Láctea, y que se encontraban a enormes distancias. Obviamente se volvió necesario medir sus propiedades, para lo cual se diseñaron equipos especiales, cámaras y espectrógrafos, para hacer exposiciones largas (¡a veces de más de una noche!), guiadas a mano con microscopios especiales. Debido a su talento instrumental, le encargaron a Humason la mayor parte de las observaciones, y así se convirtió en el asistente de Hubble, y luego en su amigo y colega. Se atribuye a Hubble el descubrimiento de la expansión del universo, mediante la observación del corrimiento al rojo de las líneas espectrales de las que empezaron a llamar galaxias. Pero casi todas las observaciones las hizo Humason (como reconoce Hubble en su libro The realm of the nebulae), y están publicadas por él mismo. Hasta su jubilación en 1957, Humason midió las velocidades de 620 galaxias, varias de ellas más de una vez. 

A mediados de 1928, Hubble publicó los resultados y las conclusiones de su análisis. Fue una revolución no sólo en astronomía, sino en cosmología, ya que un universo en expansión encajaba perfectamente en la Teoría de la Relatividad General, tal como varios físicos estaban señalando, incluso en contra de lo que opinaba Einstein. Rendido ante la evidencia, Einstein los visitó en Mt. Wilson, donde llamó a su intento de obtener soluciones estáticas del universo "el peor error de su vida". Acá lo vemos con Hubble (el de atrás, como siempre con la pipa en la mano) y Walter Adams (otro gran espectroscopista de Mt. Wilson, a la derecha), en una foto probablemente posada (y modernamente intervenida).

Debido al mérito de su trabajo, Humason fue promovido al rango de Astrónomo Asistente, y luego al de Astrónomo. En 1950 recibió un Doctorado Honoris Causa de la Universidad de Lund, en Suecia. Un capo, el mulero. Miren esta otra foto de la visita, con Humason a la izquierda, junto a Hubble. El único que parece sonreir es Michelson (el del experimento crucial que dio lugar a la Relatividad).

---

Michelson instaló un interferómetro en el telescopio Hooker, que le permitió medir, por primera vez, el tamaño de una estrella: la supergigante Betelgeuse.

La galaxia duplicada

A menudo los aficionados novatos se encuentran con que no saben qué observar en el cielo, después de la Luna y los planetas. ¿A dónde apunto para ver las maravillas que conozco de fotos? Casi siempre, el primer catálogo al que recurren es el de Messier. Nada mal con eso, pero hay que tener en cuenta que su lista contiene los objetos que él podía ver desde París, y en particular los que podían confundirse con cometas, que eran su pasión. Hay una cantidad de objetos maravillosos, visibles desde el hemisferio sur, que no figuran en su catálogo. Por eso, alguna vez recomendamos el de Caldwell, que mantiene la misma cantidad de objetos (109), pero mejor distribuídos en el cielo, y sin repetir los de Messier. ¿Y después? Los principiantes aprenden rápidamente que hay un catálogo más completo, con miles de objetos fascinantes: el catálogo NGC, y su intimidante suplemento, el IC.

En realidad es un solo catálogo: NGC va de 1 (una galaxia en Pegaso) a NGC 7840 (otra galaxia, en Piscis), y a continuación vienen los IC desde el 1 hasta IC 5836 (también una galaxia en Piscis). El autor de estos catálogos es el astrónomo danés Johan Dreyer, fan de Tycho Brahe, que hizo casi toda su carrera en Irlanda, donde trabajó en el observatorio de Lord Rosse, y se lo conoce como John. El origen de su catálogo es el Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars, que habían compilado los hermanos William y Caroline Herschel (a principios del s. XIX), y que luego el hijo de William, John, continuó como General Catalogue (1864). El General Catalogue tenía muchos errores y desprolijidades, y Dreyer se propuso enmendarlo y mejorarlo en la década de 1880. El resultado fue el New General Catalogue, y resultó un enorme trabajo para Dreyer, ya que tuvo que lidiar con observaciones hechas por distinta gente, a menudo contradictorias, hechas con una variedad de instrumentos no estandarizados. Lo publicó en 1889, y lo complementó con dos suplementos, en 1895 y 1908, que llamó Index Catalogue (por suerte no le puso "Newer", o "Newest", o "New New", aunque sin duda lo pensó...). De manera que NGC/IC es en realidad un único catálogo, el primer gran catálogo de objetos no estelares.

A pesar de los esfuerzos de Dreyer, el NGC/IC no está libre de errores. Hacia fines del s. XX hubo varios intentos de emprolijarlo (el NGC 2000.0, el NGC/IC Project, el RNGC/IC, que sigue activo...). De los 13226 objetos del catálogo original, 321 están señalados actualmente como inexistentes, más de 250 son estrellas (como IC 1, que es una estrella binaria). Y hay centenares de galaxias duplicadas: con doble número NGC, o con un número NGC y otro IC (como la última, IC 5836, que es también NGC 7832). 

Nunca había observado una de estas galaxias duplicadas, y hace poco hice una foto razonable de NGC 1269. Descubierta por James Dunlop, luego John Herschel volvió a ponerla inadvertidamente en el catálogo como NGC 1291, y a Dreyer se le pasó corregirla. Aquí la comparto.

NGC 1269 es una galaxia rara, que no encaja en la anatomía básica que alguna vez comentamos: es una galaxia anillo. En general estos anillos se forman como resultado de una colisión. Cuando dos galaxias chocan, sus estrellas están tan alejadas unas de otras que se atraviesan como fantasmas. Así que la energía potencial interna mayormente no cambia. Pero la energía cinética sí, ya que la fuerza gravitatoria de cada una hace trabajo sobre la otra. Esto saca a las galaxias de un equilibrio estadístico llamado virial. Las estrellas se reacomodan para restablecerlo, y para hacerlo tienen que convertir ese exceso de energía cinética en energía potencial, que debe aumentar. Como la energía potencial gravitatoria aumenta con la distancia, una manera de lograrlo es expandirse, “inflarse”. Otra manera es que las partes más energéticas se alejen de la galaxia, formando una corriente de estrellas y gas, como en las Antenas. Es una especie de “evaporación”, que “enfría” la galaxia y la lleva de nuevo al equilibrio. Seguramente ocurren los dos procesos, y cuál de ellos domina depende de detalles específicos de cada colisión. Encuentros casi por el centro producen estructuras en forma de anillo, como en la Rueda de Carro y en NGC 1269.

Podemos ver también que, en el bulbo central, NGC 1269 tiene una barra, lo cual es una rareza para las galaxias anillo. Se la ve bien en el centro en esta increíble imagen del Dark Energy Survey:

Son en realidad dos barras, de distinto tamaño y formando un ángulo entre sí. Observaciones de sus poblaciones estelares señalan que las barras son muy antiguas, de miles de millones de años. El anillo no puede ser tan antiguo, ya que está formando estrellas activamente, cosa que puede verse en ultravioleta:

Así que no está muy claro si este anillo se formó durante una colisión (o fusión), o si es algo que tal vez produjo dinámicamente el propio movimiento de la barra. De hecho, en el anillo puede verse una estructura espiral, que seguramente sí es efecto del movimiento de la barra.  

La barra, también, puede haber producido los pequeños bracitos espirales que se ven en el bulbo, y que también pueden verse en mi foto, si exagero el contraste (se dejan de ver el disco interior y el anillo, y dejo la estrella brillante como referencia):

NGC 1269 está a 33 millones de años luz en la constelación de Erídano. Con magnitud 9 y unos 10 minutos de diámetro, no sé por qué nunca la había observado. Tenía que llegar el S50; ahora todo es posible.

 

---

La imagen ultravioleta es de NASA/JPL/Yale Univ/H Crowl/GALEX.

El paper sobre las barras es Méndez-Abreu et al., The long-lived inner bar of NGC1291, Proceedings IAU Symposium No. 353 (2019).

No confundir a John (Johan) Dreyer con John Dreyer, defensor y mediocampista inglés.

Mortadella alla Galileo

Además de su obra, sabemos una cantidad de cosas de la vida de Galileo: que su padre era comerciante y le enseñó a dibujar, que estudió medicina en Florencia, que era pendenciero, que nunca se casó con su pareja de toda la vida (Marina Gamba, con quien tuvo tres hijos), que cuando le trajeron un catalejo de Holanda lo copió y perfeccionó, transformándolo en el telescopio con el cual revolucionó la astronomía y la visión del mundo de la humanidad toda... Conté varias de sus anécdotas en Viaje a las Estrellas, hace añares. Lo que nunca conté es cómo sabemos todas esas cosas. Hoy es el momento de revelarlo.

Casi todo lo que sabemos sobre Galileo tiene apenas tres fuentes: Viviani, Nelli y Favaro. El primero fue su último alumno, Vincenzo Viviani, quien escribió su primera biografía y heredó su abultada colección de cartas y manuscritos, a los 22 años, cuando el maestro murió en 1642. Cuando Viviani murió, la colección de papeles pasó a su sobrino, y al morir éste, a los sobrinos del sobrino. Parece que estos no tenían la misma admiración por Galileo que su antepasado, a pesar de que para entonces su buen nombre ya había sido razonablemente repuesto, y lo habían sepultado en un sitio honorable en la iglesia de Santa Croce de Firenze, junto a Miguel Ángel y Maquiavelo. 

Giovanni Batista Nelli, por su parte, era un hombre de letras florentino. Un día de primavera de 1750, su amigo Giovanni Lami, célebre director de la Biblioteca Riccardiana, lo invitó a un picnic en su casa de campo. Le sugirió además que, al pasar por el mercado, comprase un par de libras de la mortadela del señor Cioci (se pronuncia "Chochi"), que no tenía parangón. La mortadella italiana es una cosa extraordinaria. Por empezar, la pieza es inmensa, he visto en el supermercado mortadelas de un par de metros de largo y unos 30 cm de grosor, casi siempre incrustada de pistachos y granos de pimienta. La cuestión es que Nelli llegó a la quinta de su amigo, y al disponer las fetas de mortadela en un plato, se percató de que el papel en que se la habían envuelto ¡era una carta de Galileo! Sin decir una palabra, le limpió la grasa lo mejor que pudo con una servilleta y se la guardó en un bolsillo. A la noche, al regresar a la ciudad, voló al negocio de Cioci: «¿de dónde sacaste este papel, mascalzone?», le debe haber dicho. El fiambrero le dijo que lo había comprado a un tipo que venía cada tanto. Un reciclador urbano, se podría decir. Nelli le compró a Cioci todos los papeles que le quedaban, con la promesa además de que le guardara los que le trajeran en el futuro, y que le averiguara de dónde salían. 

Pocos días después recibió un grueso fajo, con la información de que los preciosos documentos provenían de un granero (una "buca de grano", sospecho que es un granero subterráneo), propiedad de descendientes de los Viviani. Los sobrinos del sobrino los habían sacado del armario donde estaban guardados, "para poner blanquería", y los habrían "arrojado" al pozo. Nelli los visitó y les compró todo: manuscritos de Galileo, de Viviani, de Torricelli y otros, así como una cantidad de instrumentos científicos y hasta un anillo de esmeralda de Galileo, todo por 88 escudos (unos 150 mil dólares actuales). Nelli incluso pudo rastrear parte de los papeles ya vendidos por los sobrinos, y recuperarlos. 

Nelli usó su tesoro para escribir una nueva biografía de Galileo, y legó la colección de manuscritos a los archivos florentinos. Allí los consultó un siglo más tarde el más grande de los biógrafos galileanos, Antonio Favaro, que publicó en 20 volúmenes, entre 1890 y 1909, la Edición Nacional de las Obras de Galileo Galilei. Favaro fue muy meticuloso e infatigable, y casi todo lo que sabemos hoy en día sobre Galileo, Favaro ya lo sabía. Pero no fue un biógrafo imparcial: trabajó para defender la reputación de Galileo como científico y como piadoso católico, cepillando y puliendo detalles para que se los viera con la mejor luz. 

Todo, gracias a que un charcutero envolvía la mortadela con galileos, y que un tipo capaz de identificar su valor la compró de casualidad para hacerse un sanguche. Moralejas: nunca rechaces una invitación a un picnic, siempre llevá algo, revisá el papel de la mortadela y, por qué no, el del jamón y el salame también. La vida te da sorpresas.

 

---

La anécdota de cómo se recuperaron los manuscritos de Galileo la cuenta Favaro en sus Documenti Inediti per la Storia dei Manoscriti Galileani (1886). Allí menciona que es una historia bien conocida, y cita varias fuentes anteriores. El recorte del texto que puse es de allí.

Llegué a Favaro a través de Galileo, watcher of the skies, de David Wooton (2010).

Hiparco reciclado

Hiparco fue el gran astrónomo de la Grecia antigua. Vivió en el segundo siglo antes de la Era Común, y se le atribuyen varios logros extraordinarios, tales como inventar la trigonometría, el descubrimiento de la precesión de los equinoccios, y el desarrollo de modelos matemáticos precisos del movimiento del Sol y de la Luna, incluyendo sus eclipses. Hiparco tuvo acceso a un gran corpus de observaciones astronómicas de origen babilónico, que ya eran antiguas en su época, y cuyo estudio y sistematización le permitieron desarrollar sus modelos. Conocemos su trabajo y sus logros principalmente gracias a Ptolomeo, el astrónomo alejandrino que vivió en el segundo siglo pero después de Cristo, que lo cita ampliamente en su obra magna, el Almagesto, que sobrevivió hasta nuestros días.

Uno de los trabajos principales de Hiparco fue un catálogo estelar, acompañado de un atlas del cielo que aparentemente construyó en forma de globo, como vemos arriba en la Escuela de Atenas, de Rafael. El catálogo tenía posiciones precisas de casi mil estrellas, medidas con instrumentos diseñados por él mismo, así como sus magnitudes (en la misma escala que seguimos usando 23 siglos después, también inventada por él). Esta obra, lamentablemente, se ha perdido, si bien hasta cierto punto sobrevive en el Almagesto, donde Ptolomeo la modificó en base a sus propias observaciones. Se ha especulado que el atlas de Hiparco podría ser el globo celeste conocido como Atlas Farnese, una hermosa escultura renacentista. No tiene estrellas marcadas, pero sí las figuras de las constelaciones. Ya lo hemos comentado hace algunos años.

Más interesante aún, ¡parece haber aparecido una copia del catálogo! Fue en 2012, cuando un estudiante de textos bíblicos de la Universidad de Cambridge, Jamie Klair, observó que un manuscrito medieval estaba escrito sobre un texto borroneado anterior, que parecía ser de astronomía. La práctica de borrar pergaminos para reutilizarlos era común, porque se trataba de un insumo caro, y que sólo cambió con la popularización del papel en el siglo XIII (inventado en China siglos antes). Estos manuscritos reciclados se llaman palimpsestos, y a menudo es posible reconstruir los textos más antiguos, porque el borrado es imperfecto. Así se ve el que (aparentemente) contiene el texto de Hiparco:

No se ve mucho, ¿no? Pero hace unos años una imagen multiespectral (una cantidad de fotos tomadas con filtros pasabanda angostos) permitió reconstruir buena parte del texto. La misma página se ve así:

Se puede apreciar que hay varias capas de texto borrado, en tonos de azul y de rojo. Los autores del trabajo muestran un ejemplo de la identificación del texto griego (que es el rojo):

Al final de la segunda línea del texto griego (en amarillo) se distingue la palabra ΖωΔΙΟΥ (zodiou, zodíaco). Lo que han reconstruido es notable: posiciones estelares con precisión de un cuarto de grado (en el texto de arriba, el símbolo Delta de la cuarta y séptima líneas es el número 4, pero con un apóstrofo es ¼). Las coordenadas son exactas con error de 1° para la época de Hiparco, en coordenadas ecuatoriales. De hecho, algunas de las posiciones identificadas son mejores que las de Ptolomeo. Leí por ahí que el descubrimiento suscitó alguna controversia. Siempre hay negadores, pero la verdad que nadie excepto Hiparco era capaz de hacer algo así antes de Ptolomeo. Seguramente es el texto de Hiparco, si bien no sabemos si es un original de su época, o si es una copia posterior. Ojalá sea posible averiguarlo. 

El año pasado han comenzado a analizar el pergamino con una fuente intensa de rayos X, que permite iluminar selectivamente los restos de tinta. Como en distintas épocas se usaron distintas tintas, hechas con diferentes ingredientes, su brillo en rayos X permite diferenciarlas claramente. Por ejemplo, la del texto astronómico tiene calcio, que no tienen otras tintas del palimpsesto, y se la puede distinguir. Acá están acomodando una hoja en el sincrotrón que provee la radiación para el estudio:

El análisis no está todavía publicado, leí la noticia en Scientific American. Estaré atento, a ver si hay novedades. 

 

---

La nota donde me enteré del estudio reciente es: Callaway, Lost ancient Greek star catalog decoded by particle accelerator, Scientific American (2026).

El paper es:  Gysembergh et al., New evidence for Hipparchus’ Star Catalogue revealed by multispectral imaging, Journal for the History of Astronomy 53:383–393 (2022).

La explosión de los cometas

La semana pasada el guardia del Centro Atómico, cuando me toma los datos para salir, me dice "¿Qué onda el atlas-tres-i?" Los cometas, que normalmente no exceden el nicho de los astrónomos, cada tanto alcanzan a toda la sociedad. Ahora está en boga el 3I/ATLAS, del que ya hemos hablado, y tal vez volvamos a hablar. La cuestión es que siempre los cometas han dado miedito: suelen aparecer de manera inesperada, y durante milenios no se sabía siquiera qué eran. Pero incluso en épocas modernas han causado terror. Uno de ellos fue el cometa Biela (3D/Biela), descubierto en 1772 por Messier. Recién en 1826 Wilhelm von Biela, que volvió a observarlo, logró determinar que era un cometa periódico (como el ya conocido Halley), pero con un período inusualmente corto: 6 años y tres cuartos. La órbita del Biela cruza la órbita de la Tierra. Obviamente, eso no quiere decir que vaya a chocar con la Tierra: para que eso ocurra, el cometa debería cruzar la órbita de la Tierra en el mismo momento en que la Tierra se encuentra en el lugar del cruce. ¡La Luna cruza la órbita de la Tierra dos veces por mes, y a nadie se le ocurre que vaya a chocarnos! De todos modos, Wilhelm Olbers calculó en 1828 que, 2500 años después, podría ocurrir un choque, lo cual preparó el terreno para que, en la siguiente aparición, se desatara el terror. Era 1832, no 4328, pero a quién le importa. Los astrónomos calcularon con precisión que la coma (la atmósfera de vapores que luego se extiende formando la cola) intersectaría la órbita de la Tierra el 29 de octubre. Por más que el físico François Arago se empeñó en anunciar que la Tierra no pasaría por allí hasta el 30 de noviembre, el público entró en pánico, y eso que no había ningún astrofísico de Harvard anunciando la llegada de los Amos de la Galaxia. ¿Quién sabía qué pestes podían desencadenar los vapores del cometa, si inundaran la atmósfera? 

Lo mismo ocurrió durante el regreso del cometa Halley en 1910, cuando la Tierra realmente atravesó la cola del cometa. Para entonces los astrónomos ya habían descubierto que en la cola de los cometas hay cianógeno, un precursor del cianuro, y nuevamente la gente entró en pánico. A pesar de las palabras tranquilizadoras de los astrónomos, no faltaron los vivillos que vendieron píldoras anticometa y máscaras de gas. 

A lo largo del siglo XX surgió el mito de los extraterrestres, y los cometas se convirtieron en un vehículo ideal para su arribo, como ahora. En 1996, una foto mal hecha del magnífico cometa Hale-Bopp llevó a algunos a creer que era una nave extraterrestre. Los miembros de una secta new age llamada Heavens Gate interpretaron que venían a llevárselos, y 39 de ellos se suicidaron para "teletransportarse" al cometa/nave. Que yo sepa, nada de esto ha ocurrido aún con el 3I/ATLAS.

Volviendo al cometa Biela, en su siguiente aparición en 1846, los astrónomos observaron que se había fragmentado en dos partes, que empezaron a separarse lentamente, siguiendo órbitas parecidas. Lo mismo acaba de ocurrir con otro cometa ATLAS, el C/2025 K1, que a lo largo de noviembre se fragmentó en tres o más partes:

La fragmentación del cometa Biela reabría la posibilidad de que realmente chocara con la Tierra, ya que la órbita de los fragmentos resultaría algo modificada con respecto a la que había calculado Arago. En 1852 los dos fragmentos regresaron puntualmente, cada vez más separados. ¿Qué acabaría ocurriendo? La siguiente órbita lo acercaría a la Tierra en 1859: ninguno de los dos fragmentos apareció. Tampoco en 1865: el cometa Biela había desaparecido. Pero en la órbita siguiente, en 1872, justo el día en que la Tierra cruzaba su órbita, hubo una gran lluvia de meteoros (3000 por hora). Evidentemente, el cometa se había desintegrado por completo y los pequeños fragmentos, que resultaban invisibles a la distancia, iluminaron la atmósfera cuando la Tierra se los llevó por delante. Finalmente, y de manera inofensiva, el cometa Biela había chocado contra la Tierra. Con el paso de las décadas estos "biélidas" se fueron desvaneciendo, y hoy ya no se los ve. A fines de noviembre tenemos ahora los Alpha Monocerótidas, de los cuales vi varios, muy brillantes, en la noche del 21 (incluso uno que cruzó el cielo dejando una larguísima estela blanca, hasta explotar y producir un penacho de meteoros anaranjados).

 

---

La foto del 3I/ATLAS es de Rolando Ligustri. 

La foto del cometa Halley en 1910 es de Harvard College Observatory.

La foto del cometa Hale-Bopp es mía mía mía. 

La animación de fotos del cometa C/2025 K1 (ATLAS) es de Michael Jäger (no confundir con Mick Jagger). 

La lluvia de biélidas es una pintura de Amédée Guillemin, Le Ciel (1877).

El Homúnculo de Don Guido

¿Cómo de Don Guido? ¿No es el Homúnculo de Gaviola, Enrique Gaviola? Sí, la rara nebulosa que rodea la inusual estrella Eta Carinae se conoce mundialmente con el nombre de Gaviola, que la describió así en sus trabajos pioneros a principios de los 50s. Pero vean esto. Hace poco, revisando papeles de Gaviola en el Archivo Histórico de la Biblioteca del Instituto Balseiro, encontré su cuaderno de notas del observatorio de Bosque Alegre, correspondiente a los años en que se hicieron las observaciones. Es un típico cuaderno de laboratorio, con dibujos, indicaciones de cómo usar los instrumentos, pruebas de medición, espectros que alguna vez estuvieron pegados, observaciones seguramente valiosas, como este espectro de una nova en Puppis:

Hay cosas misteriosas, como la nota la pie de la página del 13 de diciembre de 1943 (abajo, izquierda): un recordatorio para llevar tul negro para las colmenas. Traté de averiguar, pero nadie recuerda una actividad de apicultura en Bosque Alegre. 

La imagen de la derecha es la página del 8 de enero de 1944, y comienza diciendo que fue «a Bosque con el Dr. Beck». Hay varias observaciones apuntadas: R Doradus, la Nova Puppis que seguía brillando, otra cosa que no logré identificar, y Eta Carinae, que se convertiría en su estrella favorita. Ese día descubrieron la nebulosa a su alrededor, y está descripta con una nota que denota la sorpresa o curiosidad por el objeto observado, porque la acompaña un triple signo de exclamación:

La descripción dice "nube planetaria elíptica!!!" Por supuesto, luego descubrirían que no era una nebulosa planetaria, pero por el tamaño y la forma la primera impresión es esa. Y en el margen izquierdo, en tinta verde, hay una aclaración de Gaviola. Dice: "letra del Dr. Beck". Es decir, juntos hicieron la foto, y Beck señaló que había un objeto extraordinario. Abajo dice: "Poco expuesta. Tomar espectros con más exposición". Por supuesto, Gaviola volvería una y otra vez sobre esta estrella, y sus espectros de la pequeña nebulosa lograrían fama mundial. 

Pero, ¿quién era este Beck, que Gaviola tan respetuosamente llamaba "doctor" hasta en una libreta de notas? Guido Beck era un físico bohemio que estudió física en Viena, con la supervisión de Hans Thirring, quien había hecho un importante trabajo en Relatividad General en 1918: había descubierto el "arrastre gravitacional" que produce un cuerpo en rotación. En diciembre de 1925, hace exactamente 100 años, Beck publicó la primera solución exacta de las ecuaciones de Einstein que mostraban la posibilidad de las ondas gravitacionales, algo que Einstein había conjeturado, y que luego rechazó, y más tarde se desdijo, en otra fascinante historia que ya hemos contado. 

En 1928 Beck se fue a Leipzig, donde hizo lo que sería hoy un postdoc con Werner Heisenberg, en los años en que estaban fundando la nueva física cuántica. En la década del 30 Beck se mudó varias veces más, obligado por las persecuciones nazis. Estuvo en el Laboratorio Cavendish de Cambridge (trabajando con Rutherford), en Odessa (donde lo nombreron jefe del Departamento de Física Teórica) y luego en Francia, donde lo agarró la Segunda Guerra Mundial y fue hecho prisionero. Escapó y se fue a Portugal. Entonces, Gaviola recibió cartas de sus antiguos profesores de Alemania, James Franck y Albert Einstein, pidiéndole ayuda para sacar a Beck de Europa. Gaviola acababa de hacerse cargo del Observatorio de Córdoba, y tenía planes de convertirlo en un instituto de astrofísica de primera línea. Así que se trajo a Beck a Córdoba. Años más tarde, cuando murió Balseiro (y Beck ya estaba en Brasil), Gaviola lo invitó a Bariloche, para dar las materias de física teórica mientras él se hizo cargo de las experimentales. Vivió aquí muchos años, y causó una gran impresión en los alumnos: el tipo se sabía toda la física de memoria, y daba las clases de Electromagnetismo, Mecánica cuántica, Mecánica estadística, Radiación y otras sin usar un papel, escribiendo directamente en el pizarrón (cosa que yo soy incapaz de hacer, por supuesto). Me contaron sus alumnos que daba las clases en castellano, ya que era un hombre cultísimo, y hablaba perfectamente alemán, inglés, francés, español e italiano (y seguramente también yiddish, sospecho). Era, además, una persona encantadora, extrovertido y amigable, y les llevaba masitas a los alumnos en los exámenes. Todo el mundo lo llamaba Don Guido. Se aficionó al mate y a usar poncho, montaba a caballo en el Centro Atómico, y hacía camarilla con Gaviola contra la burocracia de las autoridades.

La llegada de Beck revolucionó la física teórica en Argentina y en Brasil (a donde se fue, lamentablemente, por falta de apoyo institucional en la década del 50, y luego regresó tras su paso por nuestro Instituto). Apenas llegó, con Gaviola empezaron a organizar cursos de verano en Córdoba, en los que se formaron Balseiro, Sábato, Bunge, Alsina, Mossin Kotin y muchos otros de esa primera gran generación de la física argentina. «¿Cómo que no tienen una sociedad de Física?», les dijo ni bien desembarcó. Y en 1944, en una confitería de La Plata, con Gaviola y un montón de estudiantes, crearon la Asociación Física Argentina. Uno de los principales y más hermosos edificios de Instituto Balseiro, donde se encuentra el Salón de Actos y varias aulas, lleva su nombre. 

Como ya he contado, Beck dirigió la tesis de Mario Bunge, quien a su vez formó a Andrés Kálnay, que en Córdoba inició la escuela de física teórica durante la dirección de Maiztegui, en la que se formarían los físicos argentinos que participaron en el descubrimiento de las ondas gravitacionales en el observatorio LIGO: Gaby González (vocera del experimento al realizarse el histórico anuncio) y Mario Díaz. Allí hizo también su doctorado el graduado del Balseiro Jorge Pullin, quien también colabora con LIGO (hace tremendos cálculos de la colisión de agujeros negros) y es el marido de Gaby González. Su tesis fue dirigida por Reinaldo Gleiser, que es el padre de Pablo Gleiser, mi amigo con quien hice el video sobre las supernovas. Kálnay, que emigró tras la infame Noche de los Bastones Largos, fue un asiduo colaborador del Centro de Física Teórica de Trieste, del cual fue miembro asociado, como yo mismo. Beck, además, es mi propio tatarabuelo académico. En San Pablo, poco antes de venir a Bariloche, Beck dirigió la tesis del gran Moysés Nussenzweig (autor de las teorías definitivas del arco iris y la gloria), con quien compartí oficina en una de mis largas estadías en Estados Unidos. Todo tiene que ver con todo. 

 

---

Tengo que mostrar esta foto del Homúnculo, en placa de vidrio, que también está en nuestro Archivo Histórico. No no sé si es la primera que tomaron, pero por algún motivo Gaviola la guardó consigo toda su vida:

El Doctor Gaviola

Ya que recordamos hace poco un aniversario redondo de mi doctorado, celebremos también uno de Enrique Gaviola, y nada menos que el centenario. Gaviola no fue el primer físico ni el primer astrónomo de la Argentina, pero podemos decir que es el padre de la física y la astrofísica modernas de nuestro país. Ha aparecido muchas veces en el blog, de manera que mis lectores habituales ya conocen algo de su historia. Recordemos que estudió en la Universidad de La Plata, donde conoció al un notable físico alemán, Richard Gans, que lo alentó a que se fuera a estudiar a Alemania. A Gaviola le gustó la idea, y se marchó primero a Göttingen y luego a Berlin. En el Archivo Histórico de la Biblioteca del Balseiro tenemos sus libretas universitarias, que ya he mostrado en parte. Esta es la hoja del semestre de invierno de 1924-25:

Es una hoja notable. En primer lugar, vemos a Peter Pringsheim, quien estaba dirigiendo su trabajo de doctorado (dice "Trabajo de Investigación en Física"). El siguiente es Richard von Mises, un destacado matemático austríaco muy influyente en la ingeniería aeronáutica, que le dio Óptica Geométrica (es hermano del famoso economista). Albert Einstein (Premio Nobel 1921, no necesita presentación), le dio Teoría de la Relatividad, obvio. Walther Nernst, que acababa de ganar el Premio Nobel de Química, le dio Mediciones Eléctricas. A continuación está Max von Laue (Premio Nobel 1914), a cargo del Proseminar, que explicaré luego. Y finalmente está Lise Meitner, que no ganó el Premio Nobel por su descubrimiento de la fisión del uranio porque la desplazaron y se lo dieron a su compañero Otto Hahn. Meitner fue la primera mujer en obtener un cargo de profesora titular en Alemania, y le dio Ionización en Radiación Corpuscular. 

El Proseminar era un requisito para el doctorado. Consistía en un trabajo de investigación de varios semestres, donde tenía que estudiar sobre un tema, presentar un informe y exponerlo de manera crítica. Estaba dirigido por Laue e integrado por Meitner, Einstein y Pringsheim. Cuenta Gaviola:

«Me dieron como tema los espectros de rayos beta y una lista de publicaciones. Reinaba una aguda controversia entre los autores norteamericanos capitaneados por Ellis, y los alemanes capitaneados por Lise Meitner. Cuando llegó mi turno, expuse el tema y sostuve que los resultados experimentales norteamericanos eran mejores que los alemanes, pero que la teoría de los alemanes era superior a la de los norteamericanos. Hablé como una hora. Al final Lise Meitner me felicitó.» 

Habiendo terminado el Proseminar, Gaviola empezó a preparar su tesis, con la supervisión de Pringsheim (quien, cuando vio su talento, lo eximió de hacer las materias de Física Experimental y lo puso directamente a trabajar en investigación). Tuvo también una propuesta de von Laue, en física teórica, pero se le complicó matemáticamente (no tenían computadoras) y prefirió el tabajo experimental. El trabajo teórico era sobre el sistema que algunos años después se convertiría en el klystron, el primer amplificador de radio, que permitiría el desarrollo del radar y la radioastronomía en los años 30.

Pringsheim le propuso que construyera un experimento para medir los tiempos de extinción de la fluorescencia, uno de los temas álgidos de la nueva física cuántica que se estaba gestando. En el verano de 1925 Gaviola hizo sus últimas materias y, hace exactamente 100 años, el 31 de octubre de 1925, presentó su trabajo ante la Sociedad Alemana de Física. Esta es la primera hoja de sus notas para la presentación, también de nuestro archivo:

Hay dos cosas que me llamaron la atención en esta página. Una, es que el tipo estaba midiendo tiempos de nanosegundos (¡en 1925!). La otra es una notita subrayada, que dice Bitte das erste Bild! ("¡Por favor, la primera imagen!"). Es decir, ya hace 100 años usaban proyectores para sus charlas. Evidentemente los manipulaba otra persona, y no serían tan sofisticados como los modernos, hechos posibles gracias a la física cuántica que Gaviola contribuyó a fundar.

Antes de publicar la tesis, Gaviola tuvo que aprobar el examen final, que eran en realidad cuatro exámenes: Física Teórica, Física Experimental, Matemática y Filosofía, tomados por von Laue, Nernst, Hans Reichenbach (destacadísimo filósofo de la ciencia) y Wolfgang Kohler (uno de los fundadores de la psicología Gestalt). Obtuvo la calificación magna cum laude. El trabajo está publicado en Annalen der Physik:

Algún tiempo después fue la ceremonia de graduación, en el despacho del Rector. Tuvo que concurrir en traje de etiqueta (alquilado), poner rodilla en tierra y recibir un espaldarazo con un diploma simbólico. Poco después le dieron el diploma verdadero, que también tenemos en Bariloche:

Cuenta Gaviola:

«La ceremonia me produjo profunda impresión; con el espaldarazo del Rector había sido armado caballero andante de la física. Pronto empecé a librar combates singulares contra la farsa, la corrupción, el fraude y el atraso en la física, primero en Estados Unidos y después en la Argentina. Por supuesto, en la mayoría de los casos salí “descalabrado”.»

El diploma es muy impresionante. Es enorme y todo el texto está en latín, con la enumeración de los grados del Rector Magnífico y el Decano de Filosofía (que es el único que firma, chiquito y en lapiz, que Gaviola señalaba en contraste con su diploma de Agrimensor de la Universidad de La Plata). El sello es como encerado y con relieve (por eso se ve quebrado en la foto). He traducido el texto como:

QUE SEA FELIZ Y PROPICIO

UNIVERSIDAD LITERARIA FEDERICO GUILLERMO DE BERLÍN

El Rector Magnífico

HEINRICH TRIEPEL

Doctor en Derecho y Ciencias Políticas en esta Universidad, Profesor Público Ordinario,
Consejero Íntimo de Justicia, Caballero de la Orden del Águila Roja en Cuarta Clase,
Comendador de otras Órdenes,

Por decreto de la Muy Honorable Facultad de Filosofía

y bajo la autoridad legítima del Promotor

JULIUS PETERSEN

Doctor en Filosofía, Profesor Público Ordinario en esta Universidad,
Miembro Ordinario de la Academia Prusiana de Ciencias,
Senador de la Academia Prusiana de las Artes,
Caballero de la Cruz de Hierro en Segunda Clase,
Decano actual de la Facultad de Filosofía

 

Al ilustrísimo y doctísimo señor

ENRIQUE GAVIOLA

Argentino

Habiendo sustentado con gran elogio (magna cum laude) el examen de Filosofía
y presentado una disertación muy loable, cuyo título es:
“Die Abklingungszeiten der Fluoreszenz von Farbstofflösungen”
(Los tiempos de decaimiento de la fluorescencia de soluciones de colorantes),
la cual fue aprobada por la autoridad de la Facultad,

los grados y honores de

DOCTOR EN FILOSOFÍA

y

MAESTRO EN ARTES LIBERALES

confieren el 21 de diciembre del año 1926

de forma legítima y solemne

y mediante el presente diploma

verificado con el sello oficial de la Facultad de Filosofía

se declara públicamente este otorgamiento. 

Este año, en ocasión además de cumplirse 125 años del nacimiento de Gaviola, conté ésta y otras historias de su carrera en una conferencia en el Observatorio de Córdoba, que repetí en el Instituto Balseiro, donde quedó grabada, y pueden verla en el canal de Youtube de nuestros Coloquios. 

 

---

Ellis, mencionado por Gaviola en relación al tema de su Proseminar, es quizás Charles Ellis, cuyo trabajo en el espectro de los rayos beta contribuyó a comprender la estructura del núcleo atómico. Pero no estoy seguro, porque no era norteamericano ni trabajaba en Estados Unidos, sino que llevó adelante todo su trabajo en el Laboratorio Cavendish, en la universidad de Cambridge, paralelamente al que hacían Rutherford y Chadwick sobre los rayos alfa.