DOPPELSTERN

Últimamente he tenido el blog algo desatendido. Ya se sabe, además de las astronómicas, existen otras ocupaciones ineludibles que hay que cuidar. Es lo que tiene esto de no poder dedicarse a tiempo completo a la Astronomía. Aun así, vamos capeando el temporal; eso sí, a costa de robarle horas al sueño, a veces más de las que debiera, siendo frecuente arrancar la jornada laboral (me refiero a la remunerada) con ojos terrosos  exhibiendo una anómala y exuberante esfericidad, similar por el volumen, a los órganos visuales de los batracios.

No quería dejar pasar el mes de marzo, sin dedicar una entrada, a modo de pequeño homenaje, a una muchachita alemana que hemos tenido en casa durante unos días, con motivo de uno de esos típicos y extendidos intercambios culturales que suelen realizar los estudiantes de bachillerato. Y es que Britta, ha cautivado a toda la familia, suponiendo su estancia una experiencia muy enriquecedora que siempre quedará en el recuerdo. Aún falta, para completar el trueque, que mi hijo viaje a Alemania dentro de unos días.

Cómo no, hubo tiempo  también de hablar de Astronomía y en particular sobre estrellas dobles. Incluso fuimos a visitar mi observatorio dado su interés. Le dije en una de las conversaciones, siempre en castellano, pues dominaba muy bien nuestra lengua, que la única palabra que yo sabía en alemán era Doppelstern. ¡No podía ser otra! Siempre he sentido curiosidad por conocer cómo se dice estrella doble en otras lenguas. Y si no, basta con leer el título de este blog. Cada uno tiene sus manías.

Alemania ha sido cuna de relevantes astrónomos dedicados a las Doppelstern. Y diría más, quizá aquellos de más trascendencia por el carácter pionero de sus observaciones. Necesitaría muchas páginas para contar sus aportaciones, de hecho, es algo que vengo escribiendo desde hace tiempo, pero valgan algunas pinceladas sobre sus respectivas obras. Tres de ellos son ya verdaderas leyendas: Mayer, Herschel y Struve.

Christian Mayer (1719-1783), fue uno de los primeros astrónomos dedicados a la observación de estrellas con “comites”. Este término, según comenta el propio Mayer, fue acuñado por John Flamsteed (1646-1720), para designar a la estrella más débil y pequeña de un par. Etimológicamente el término comes asume el significado de acompañante, séquito. Mayer trabajó en el Observatorio Churfürstlich, en Mannheim, del que llegó a ser director. Usando entre 60 y 80 aumentos, que le eran proporcionados por un cuadrante mural de 2,43 metros -construido por John Bird (1709-1776)- observó y registró un número importante de estrellas dobles. En 1779 publica su obra De novis in coelo sidereo Phaenomenis in miris stellarum fixarum comitibus (editado por Typographia Elector Aulica & Academica), donde podemos encontrar una lista con 72 nuevos pares descubiertos por él y una forma de organizar los datos muy metódica y ordenada. Era el primer catálogo de estrellas dobles de la historia. Poco después se compiló un nuevo listado en el que se incorporaban algunas otras dobles que ya habían sido registrados por otros observadores. Este inventario se constituye como el primer catálogo general de estrellas dobles conteniendo un total de 80. El catálogo vio la luz publicándose en 1781 con el título de Verzeichniss aller bisher entdeckten Doppeltsterne, que en nuestro idioma viene a decir “Directorio de todas las estrellas dobles descubiertas hasta la fecha”. La edición corrió a cargo de Johann Elert Bode (1747-1826) en Astronomisches Jahrbuch oder Ephemeris para 1784 (pág. 183-6), un anuario de efemérides astronómicas. Por cada entrada se incluye la magnitud de las componentes, la ascensión recta y la declinación para el año de observación (1777-78) y sus diferencias, la separación de las componentes en segundos de arco (calculada y añadida por Bode) y la localización de la estrella más pequeña del par con respecto a la principal. Este último parámetro es el precursor del ángulo de posición y está dado de manera meramente orientativa según este esquema:

S.E. (Sureste): a la izquierda abajo.

N.E. (Noreste): a la izquierda arriba.

S.W. (Suroeste): a la derecha abajo.

N.W. (Noroeste): a la derecha arriba.

Del mismo modo, Bode explica a los lectores qué son las estrellas dobles, sin duda por lo poco populares que eran. Sencillamente, existía un desconocimiento casi general de tales asociaciones estelares.

A partir de aquí la sucesión de catálogos y descubrimientos es ya un fenómeno imparable. Casi de inmediato, Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822) publicaría su primer catálogo: Catalogue of Double Stars. La idea era utilizar las estrellas dobles para, mediante la técnica de la paralaje, medir la distancia a las estrellas. Podéis encontrar más detalles en mi artículo Un micrómetro de lámparas publicado en OED, nº 3. Aunque Herschel realizó su carrera astronómica en Inglaterra era originario de Hannover y de todos es sabido que fue el responsable del descubrimiento de los verdaderos sistemas binarios demostrando que la gravitación de Newton era también factible fuera del Sistema Solar y era verderamente universal.

Friedrich Georg Wilhelm Struve (1793-1864) nació en Altona, entonces parte de Dinamarca, aunque toda su carrera se desarrolló en Rusia. Fue un metódico observador y realmente pionero en el estudio sistemático y organizado de los sistemas binarios. Sus medidas, de alta calidad, pueden compararse con las más modernas sin desmerecer. Tras varios catálogos previos, su obra cumbre y revolucionaria salió de imprenta con el nombre de Stellarum duplicium et multiplicium mensurae micrometricae per mágnum Fraunhoferi tubum in Specula Dorpatensi y se constituyó de inmediato como la más importante publicación sobre estrellas dobles de todo el siglo XIX.

Muchos otros doblistas alemanes se dedicaron directa o indirectamente a las estrellas dobles. De entre los más antiguos hablaríamos de Gottfried Kirch (1639-1710). Kirch estuvo interesado durante mucho tiempo en el estudio de Mizar, y en sus notas quedó reflejada como doble en el año 1700. Este astrónomo, en 1679, diseñó y construyó un modelo de micrómetro circular para realizar las observaciones con mayor precisión.

Johann Franz Encke (1791-1863), desarrolló un nuevo método analítico para el cálculo de órbitas (paralelamente al de Savary y John Herschel). La nueva técnica se publicó en 1832 en el siguiente trabajo: Ueber die berechnung der bahnen der doppelsterne. El método de Encke se basa, como el de Savary, en el conocimiento de cuatro observaciones completas, siendo más ortodoxo que el de John Herschel pero con aparato matemático muy complicado y tedioso. Aplicó sus fórmulas para calcular la órbita de la estrella 70 Ophiuchi.

El astrónomo alemán Johann Heinrich Mädler (1794-1874) también dirigió sus miras hacia las estrellas dobles y era lógico que lo hiciera. Tenía el deber moral de mantener la alta reputación que el Obervatorio Dorpat había adquirido, bajo la dirección de Struve, en la astronomía de estrellas dobles. Y es que Mädler sustituyó a Struve, en la dirección del observatorio, cuando éste partió hacia Pulcovo. Entre 1834 y 1845 realizó gran cantidad de mediciones. Sus resultados se publicaron en 1847 en un espléndido trabajo que llevó el nombre de Untersuchungen über die Fixstern-Systeme. Aparte de una amplísima lista de mediciones, se incluían capítulos dedicados al comportamiento de las órbitas de las más importantes binarias, listados de estrellas con sus probables movimientos propios directos y retrógrados (predicciones), movimiento propio real y un apartado que trataba sobre la combinación de sistemas dobles para formar sistemas más complejos. Mädler continuó su observación activa hasta 1861.

Aunque la imagen del astrónomo alemán Friedrich Wilhelm August Argelander (1799-1875), esté más relacionada con el estudio y seguimiento de las estrellas variables, también realizó sus incursiones en el mundo de las dobles. Descubrió 108 sistemas cuyos datos resultaron del todo fiables. Por otra parte, siendo director del observatorio de Bonn, consiguió compilar un catálogo fotométrico con 324.198 estrellas, dando sus posiciones y sus magnitudes. Este catálogo, que fue pionero en aquella época se denominó Bonn Durchmusterung, más comúnmente conocido como BD. En este trabajo estuvo asistido por Eduard Schönfeld (1832-1891) y Carl Nikolaus Adalbert Krüger (1832-1896). Recordemos, además, que ideó el conocido método para la estimación visual de las magnitudes estelares, por comparación con estrellas vecinas y que lleva su nombre. Si bien es este el procedimiento estándar tan extendido y usado por los variabilistas, en el campo de las dobles también podemos usarlo para calcular las magnitudes de las componentes de un par.

Johann Gottfried Galle (1812-1910), observa estrellas dobles desde el observatorio de Berlín. Este astrónomo alemán, es célebre por el descubrimiento, el 26 de septiembre de 1846, del planeta Neptuno, cuya existencia había sido postulada por los cálculos de Urbain Leverrier (1811-1877). Simultáneamente, el ya mencionado Encke también aporta medidas. Galle fue el asistente de Encke en el observatorio. Estos trabajos se alargaron desde 1838 a 1848.

Friedrich August Theodor Winnecke (1835-1897), un asiduo observador que descubrió diez cometas entre 1854 y 1877, hizo también una incursión en el área de las estrellas dobles. Realizó sus observaciones desde el observatorio de Berlín y publicó un interesante trabajo al respecto en la revista científica alemana Astronomische Nachrichten (Altona, 8 de febrero de 1869), con el epígrafe de Doppelsternmessungen –Mediciones de estrellas dobles, vamos ampliando el vocabulario-. El artículo contenía mediciones y documentación de pares conocidos pero, además, incluía una lista de 7 pares nuevos presumiblemente descubiertos por él. Estas dobles figuran en el listado con la palabra Nova precediendo a la designación común del par, para distinguirlas. Sin embargo, Winnecke se percató tiempo después de que tres de las estrellas registradas como nuevas entradas, ya habían sido reconocidas como dobles tiempo atrás por Peters y Alvan Clark. Las estrellas eran 30 Eri, Bradley 757 y 44 Cyg. Alrededor de 1965, John Mallas (-1975) descubrió que la entrada número 4, catalogada por Winnecke como Groombridge 1878, era en realidad M40, y lo comunicó con una carta a la revista Sky and Telescope, agosto 1966, pag. 83.

Wilhelm Bessel (1784-1846), nacido en Minden, fue otro de los grandes, por medir por vez primera la distancia a una estrella. Conociendo la elevada precisión de sus instrumentos intentó determinar la paralaje de las estrellas más próximas, trabajando con un heliómetro construido por Joseph von Fraunhofer: eligió para ello la denominada 61 Cygni que, en base a su movimiento propio (5,2” al año), debería ser una de las más cercanas al Sol; al cabo de 18 meses de observaciones (finales de 1838) comprobó que la  paralaje era igual a 0,314" ± 0,020”: la estrella distaba más de 657 000 veces la distancia Tierra-Sol.

 En 1844 comprobó que el movimiento propio de la estrella Sirio, no concordaba con una esperada trayectoria rectilínea, sino que ésta exhibía una forma sinuosa u ondulada. Concluyó que este efecto estaba producido por una estrella compañera sombría o invisible, y explicó la sinuosidad del movimiento por razón de la combinación del movimiento de tipo elíptico al girar en torno a la compañera fantasma y de su movimiento propio rectilíneo.

En 1851, Christian August Friedrich Peters (1806-1880), uno de los seguidores de Bessel, razonó y amplió las observaciones de su maestro, para obtener posiciones actualizadas de Sirio y demostrar las irregularidades en su movimiento, tal y como Bessel vaticinó. Consiguió calcular una órbita para la compañera oscura que permitía explicarlas.

La ratificación llegó en 1862, cuando Alvan Graham Clark detectó -con un nuevo telescopio refractor de 0,46 m. de diámetro- un puntito brillante de magnitud 10 cercano a la brillante Sirio. Para localizarla había utilizado las posiciones que podían deducirse de la órbita calculada por Peters. Acababa de descubrir visualmente la predicha acompañante de la estrella principal del Can Mayor, que resultó ser un nuevo tipo de objeto estelar nunca antes observado: una enana blanca cuya masa era similar a la del Sol, pero con un tamaño comparable al de la Tierra. Se designó con el nombre de Sirio B y se observó que era diez mil veces más tenue que Sirio A.

Posteriormente al descubrimiento de Siro B, el también astrónomo alemán Georg Friedrich Julius Arthur von Auwers (1838-1842), recopilando todas las observaciones realizadas de Siro A y Sirio B desde 1862 –en total 181- volvió a recalcular la órbita relativa de la estrella satélite. Al disponer ya de observaciones reales, se consiguió afinar más la trayectoria. Más tarde, Aitken la computaría nuevamente. El periodo orbital definitivo se precisaría en 50 años.

En lo tocante a lo visual, tanto Bessel como Peters y Auwers, publicaron varios trabajos de medidas a lo largo de sus carrearas siempre en el Observatorio de Konigsberg. Y también Luther, Schlüter, ...., en fin, no quiero extenderme más, el elenco es amplísimo...

Tan solo volver a remarcar el enorme peso de la Astronomía alemana en nuestro campo de trabajo.

Por cierto, he aprendido otra palabra más en alemán: Danke, Britta. Hasta aquí.