Hace 225 años: El auge de la astronomía mundial en Lilienthal, una pequeña ciudad alemana (segunda parte)

El observatorio de Königsberg, el lugar en el cual F.W. Bessel midió la paralaje de 61 Cygni. Litografía, 1830.

En la primera parte contamos como se hallaron los primeros 4 asteroides; 3 de ellos fueron descubiertos en Norte de Alemania, en Bremen y en el observatorio privado de Johann S. Schröter en Lilienthal, solo unos 11 km de Bremen. En esta época Lilienthal fue uno de los observatorios mejor equipados en el mundo. Un logro todavía mayor viene a continuación:

La otra historia es aún más importante: La confirmación final del sistema heliocéntrico y la distancia a las estrellas fijas. En 1725, James Bradley (1693 – 1762) entonces profesor de Astronomía en Oxford, Inglaterra, intentó medir la distancia a una estrella observando sus coordenadas precisas en dos diferentes épocas del año. La posición de la Tierra cambiaba mientras orbitaba alrededor del Sol y, por consiguiente, proporcionaba una gran línea de base para la triangulación hacia las estrellas. Para su sorpresa, encontró que las estrellas fijas mostraban un movimiento sistemático aparente, pero no dependía, como se había anticipado, de su distancia entre estrella y Tierra. Bradley había descubierto un nuevo efecto: la aberración de la luz debido al movimiento de la Tierra en órbita alrededor del Sol. Así se logró la comprobación final del sistema heliocéntrico, justo 182 años después de la publicación del libro famoso “De revolutionibus orbium coelestium” por Copérnico.

Pero el problema de la distancia hacia las estrellas fijas y, por ende, el tamaño del Universo todavía quedó abierto. En realidad, el mismo Schroeter en Lilienthal estimó en 1802 que este ángulo, llamado paralaje, no debería exceder 0.75 segundos de arco para las estrellas fijas más cercanas. Tuvo la razón, como hoy sabemos. Seguramente, esto animó a Friedrich Wilhelm Bessel, un joven de Bremen que iba a entrar en el comercio de ultramar. Por eso aprendió habilidades de navegación, especialmente las mediciones de ángulos y las observaciones del cielo. En 1804 conoció al astrónomo Olbers, quien se percató de su talento matemático y recomendó Bessel a Lilienthal. En el año 1806 inició su trabajo de inspector en el observatorio de Schroeter, como sucesor de Harding quien había sido nombrado profesor en la Universidad de Gotinga. Seis años más tarde, en 1810 Bessel dejó Lilienthal porque fue nombrado director del nuevo observatorio de Königsberg en Prussia Oriental (hoy Kaliningrado), donde se quedó hasta su muerte en 1846.

Friedrich Wilhelm Bessel (1784 – 1846). Retrato pintado por C.A. Jensen en 1839.

Bessel era un científico multifacético, pero su logro más importante fue, sin duda, la medición de la primera paralaje de una estrella fija. Procedió en forma muy sistemática: ¿Cuál es la estrella más apropiada? En un catálogo de 3000 estrellas seleccionó la con mayor movimiento propio: 61 Cygni, una binaria de 4.8 magnitud, apenas visible al ojo desnudo. Además, las dos componentes de la binaria tuvieron una separación angular bastante grande entre sí, pero compartían el movimiento propio grande: argumentos para una distancia corta entre la binaria y la Tierra. Bessel comenzó la serie de medidas en agosto de 1837 y la terminó en octubre de 1838. Siempre midió los cambios en la posición de 61 Cygni concerniente a dos estrellas de comparación aparentemente vecinos, de los cuales uno podría asumir una distancia mucho mayor que la de 61 Cygni. Su valor final de la paralaje fue 0″,3136 con un error medio de 0″,0202, correspondiendo a una distancia de 10,28 años luz. El valor moderno del satélite HIPPARCOS es 11,4 años luz, bastante cerca del resultado de Bessel.

Posición de 61 Cygni dentro de la constelación de Cygnus. Bessel usó esta estrella para medir exitosamente por primera vez la distancia entre una estrella fija y la Tierra.
Esquema del concepto de la paralaje estelar, aplicado exitosamente por primera vez por F.W.Bessel en 1838. En el triángulo “Tierra Hoy” – “Sol” – “Estrella“ podemos determinar dos ángulos, uno en el Sol de 90 grados y otro, el diminuto ángulo en la Estrella, por medir en relación a las estrellas mucho más lejanas de fondo; además sabemos un lado (la distancia R entre Tierra y Sol). Con esto, el triangulo está definido, y por ende la distancia entre el Sol y la Estrella conocida.

Volvamos al observatorio privado de Schröter en Lilienthal: ya en 1799 los costos de los nuevos instrumentos, así como de la edición de publicaciones superaron los ingresos procedentes de su oficio como magistrado de la comuna. Por intermediación de un amigo en Londres consiguió un contrato con el rey de Inglaterra Jorge III en el sentido que el reciba una renta anual, en cambio de que todo equipamiento científico del observatorio será de propiedad del rey. El uso de instrumentos debería permanecer en Lilienthal con Schroeter hasta el fin de su vida. Después serían entregados a la Universidad de Gotinga (en este tiempo, el rey de Inglaterra también era príncipe elector soberano en Hannover, en cuyo territorio se encontraba Gotinga). Hay que recordar que Lilienthal contenía instrumentos excepcionales, era el observatorio mejor equipado del mundo. Destacados astrónomos y matemáticos como Gauß, Olbers, Zach y otros utilizaron resultados de sus investigaciones. Schroeter llegó a los 65 años en 1810, la edad de la jubilación forzada, y fue llamado a retiro por la nueva administración francesa. Además, los pagos prometidos de Inglaterra ya no habían llegado desde el año 1806 como resultado del caos de la guerra napoleónica. Sin embargo, la investigación continuó, en particular las observaciones de los planetas. El 21 de abril de 1813, la localidad de Lilienthal, fue incendiada por las tropas francesas durante la guerra de liberación en el contexto de una expedición punitiva. Schroeter perdió su casa y sus bienes. El observatorio y el equipo no fueron afectados por el fuego, sin embargo hubo daños considerables por saqueo.

Después de la liberación de la ocupación francesa, la municipalidad de Lilienthal encomendó a Schroeter la organización de la reconstrucción del municipio y la distribución de la ayuda que llegó de todo el mundo. Sin embargo, su salud se deterioró, y él decidió en 1815 a enviar algunos de los instrumentos a Gotinga, como establecido en el contrato con el rey de Inglaterra. Schroeter falleció el 29 de agosto de 1816, dos horas antes de su cumpleaños 71. Sus herederos no tuvieron ningún interés en la astronomía, el observatorio se desmoronó poco a poco, hasta en 1850 fueron demolidos los últimos restos del edificio.

Fotografía histórica del observatorio Königsberg, poco antes de su destrucción en agosto de 1944 durante un bombardeo británico en la segunda guerra mundial.

Al final del siglo 19, muchas décadas después de su muerte, Schroeter despertó de nuevo el interés de la comunidad astronómica. En este tiempo, todo el mundo se entusiasmó con la idea de los “canales en Marte” y su relación a una posible civilización avanzada en este planeta. En el año 1881 la Universidad de Leiden (Holanda) había comprado e imprimido un trabajo inédito por Schröter, titulado "Aerographische Beiträge zur genaueren Kenntnis des Planeten Mars", que se fundamentó en observaciones extensas de Marte en Lilienthal antes de 1803. ¿Y qué sorpresa encontró la comunidad científica en este texto? Resultó que Schroeter ya había encontrado los “canales en Marte” durante sus observaciones, pero no los consideró reales, sino como una ilusión óptica de la atmósfera turbulenta y no como parte de la superficie del planeta. De nuevo tuvo la razón en este asunto, que fue aceptado finalmente más de un siglo después por la comunidad científica. Schroeter era un científico excepcional, con un pensamiento muy visionario, sin duda.

El heliómetro de Fraunhofer, usado por F.W. Bessel para la determinación de la paralaje de 61 Cygni. Es un instrumento diseñado para medir con mucha exactitud los diámetros de los astros, particularmente los del Sol y de la Luna, pero también sirve para determinar distancias angulares pequeñas entre estrellas vecinas en el cielo.

Resumiendo, podemos enfatizar: La existencia del observatorio astronómico de Lilienthal duró solo 34 años, desde su fundación por Schroeter en el año 1782 hasta su muerte en 1816. Estas poco más de tres décadas coincidían con los sucesos más dramáticos y violentos en Europa: la revolución francesa, la invasión y ocupación de casi toda Europa por las tropas de Napoleón y las guerras de la liberación, hasta la famosa batalla de Waterloo en 1815. A pesar de estas circunstancias adversas, Schroeter, Olbers, Harding y Bessel lograron en un tiempo bastante corto algo, que muchos otros observatorios durante siglos no han logrado: llegar a la cima de la ciencia astronómica de su época, en referencia al instrumental disponible y a resultados importantes obtenidos, especialmente el concepto de los asteroides y, más tarde, la determinación de la primera distancia hacia una estrella fija, que nos ofrecía, por primera vez, una idea de la verdadera inmensidad del Universo. Todo esto surgió en la pequeña localidad de Lilienthal y en la ciudad vecina Bremen. Y todo esto se debió exclusivamente al entusiasmo de un hombre realmente visionario: Johann Hieronymus Schroeter.