Los telescopios de Fraunhoffer

Esta entrada se sale del tema de las estrellas variables para adentrarse en el mundo de la astronomía allá por el siglo XIX y los telescopios de Joseph Fraunhoffer.

En febrero tuve oportunidad de visitar Munich, ciudad que cuenta con museos bastante buenos, entre otras atracciones (además de las famosas cervecerías). No solamente el disfrute de las colecciones de arte y de arqueología invitaba a visitar los museos muniqueses, también, francamente, la necesidad de permanecer a cubierto con el tiempo muy frío reinante en la zona.

Todos vosotros, lectores del blog, sois personas, supongo interesadas en la ciencia y la técnica. Por ello os recomiendo con énfasis la visita del Museo Alemán (Deutsches Museum) de Munich. Es un compendio de la tecnología y la ciencia en todas sus ramas (en cuyo desarrollo Alemania ha tenido un papel en muchos casos de protagonista).  Creado a principios del siglo XX, permanece en su edificio original, con las debidas modernizaciones, si bien sigue un sistema expositivo tradicional en sus colecciones, distinto del que siguen los modernos museos de ciencia en la actualidad, pero sin que ello reste interés a sus contenidos.

Tiene una buena sección dedicada a la astronomía, con especial atención a los instrumentos de observación, además de un planetario y observatorio propios. De entre todo lo que se exponía me llamaron especialmente la atención los instrumentos históricos, entre los que se encontraban dos telescopios fabricados por el gran óptico y físico Joseph von Fraunhofer (1787–1826) en el decenio de 1820.

 Refractor de 24 cms de diámetro

El primero de ellos, un refractor de doblete acromático de 24 cm de abertura. Ese ya es bastante diámetro para un refractor (los refractores son raros en las aberturas entre medianas y grandes, ya que a más diámetro, es muy difícil fabricar unas buenas lentes sin defectos, mientras que la elaboración de un espejo tiene menos complicaciones). Este ya contaba con una montura ecuatorial, bastante novedosa para su época, con la ventaja de un seguimiento más cómodo que contrarresta la rotación terrestre para las observaciones.

Y tiene pedigrí, este telescopio estuvo operativo en el observatorio de Berlín y fue con el que Galle descubrió el planeta Neptuno gracias a los calculos de Adams y Leverrier. Debe ser la segunda vez que estoy frente a un telescopio con el que se han descubierto nuevos astros; el primero fue el catadióptrico de 30 cm de abertura de Juan Lacruz con el que se descubrieron decenas de asteroides en el observatorio de La Cañada (Ávila).

Heliómetro de Fraunhoffer

Y después pude admirar un heliómetro de 8 cm aproximadamente de diámetro, también de Fraunfoffer. ¿Qué es un heliómetro? se trata de un telescopio especialmente dedicado a medir distancias angulares en el cielo. Para ello tiene la lente objetivo dividida en dos mitades iguales, y una de ellas puede ser girada respecto a la otra por medio de un mecanismo micrométrico.

Si las dos mitades están exactamente alineadas, se observará por el telescopio una imagen normal, pero si movemos una, se nos aparecerá una imagen doble. con un desplazamiento en función del angulo en que están rotadas las secciones de lente.

Ese es el fundamento para medir distancias angulares, como un tradicional micrómetro pero más cómodo y preciso, precisamente para este cometido fue inventado por el óptico John Dollond en 1755.  Si tenemos en el campo de visión una estrella doble, solo tendremos que mover el semiobjetivo hasta que ambas estrellas del par se junten, para que con el sistema micrométrico, convenientemente calibrado, podamos medir la distancia angular de separación. Previamente habría que rotar el eje que parte las dos mitades hasta un angulo perpendicular al angulo de posición, con lo cual ya estaríamos midiendo esta segunda cifra que caracteriza a un par.

Retrato de Fraunhoffer (Wikimedia commons)

Este artilugio también ha servido, con el mismo fundamento, para medir con muy alta precisión el diámetro del Sol, y de ahí su nombre. Hasta la llegada de la fotografía y los círculos meridianos ha sido el instrumento de medida angular más preciso, hasta el punto de que uno similar sirvió a Bessel en 1838 para calcular por primera vez la distancia de una estrella a la tierra, 61 Cygni, por medio del paralaje. Hay que caer en la cuenta de la precisión que debía alcanzar este sistema óptico para haber podido medir una distancia angular tan pequeña, del orden de décimas de segundo de arco.

Diagrama del paralaje de la Estrella de Barnard, una de las más cercanas al Sol, al igual que 61 Cygni. Ambas tienen un elevado movimiento propio anual, y por ello, los astrónomos con razón infirieron que habían de ser cercanas y su paralaje podría ser medido con las técnicas disponibles. Diagrama de David Richards con sus propias observaciones astrométricas.

Retrato de Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846). Wikimedia Commons