150 años de las primeras fotografías astronómicas en la República Argentina

Santiago Paolantonio

Este año [2022] se cumple el 150 aniversario de las primeras fotografías celestes realizadas en el país, que formaron parte del primer trabajo astronómico sistemático aplicando esta técnica a nivel mundial. Fotografías Cordobesas, como se denominó la publicación de los resultados de esta investigación llevada adelante en el Observatorio Nacional Argentino, constituyen un hito al que la historiografía aún no ha ubicado en el lugar de gran importancia que tuvo para la Astronomía.

La mayor parte de las aproximadamente 1.400 placas fotográficas obtenidas en Córdoba entre julio de 1872 y 1882, durante la dirección del Dr. Benjamin A. Gould, tuvieron como principal objetivo la determinación de las posiciones de las estrellas de cúmulos estelares abiertos australes, con el fin de fijar sus movimientos propios. A la par, se realizaron numerosas tomas de estrellas individuales para intentar obtener su paralaje, de estrellas dobles para establecer sus parámetros, así como fotografías experimentales de planetas y la Luna.

Sobre las Fotografías Cordobesas hemos escrito en diversas ocasiones:

La ventaja que otorgaba la fotografía, al permitir registrar una región del cielo u objeto celeste en un momento dado, que luego podía ser estudiado tantas veces como se deseara, llevó a que los astrónomos fijaran su atención en la posible aplicación de esta técnica a la investigación. A diferencia del ojo, el efecto que produce la luz en la emulsión fotográfica es acumulativo, lo que permite registrar objetos cada vez más débiles en la medida que el tiempo de exposición es mayor, lo que sin dudas representaba una ventaja adicional de gran importancia.

A diferencia del ojo, el efecto que produce la luz en la emulsión fotográfica es acumulativo.

Luego del desarrollo inicial de la fotografía, la técnica propuesta por Louis Jacques Mandé Daguerre se impuso, al ser anunciada en París en 1839 con el apoyo del célebre Francois Arago. Los primeros intentos de aplicación a la astronomía de este procedimiento, se identifican desde 1840, cuando el aficionado John William Draper obtuvo una imagen de la Luna. Cuatro años más tarde, en 1845, Armand H. L. Fizeau y Jean B. L. Foucault lograron retratar al Sol, mientras que Alexandre Edmond Becquerel, registró el espectro solar en 1848. La primera fotografía de una estrella fue realizada en 1850 por George Phillips Bond y John A. Whipple, y Berkowski obtuvo al año siguiente en el Observatorio Real de Königsberg, Prusia, la imagen de un eclipse solar.

Ya con la técnica del colodión, el francés Emmanuel Liais, fotografió un eclipse de Sol el 7 de septiembre de 1858 desde Brasil, logro que repitió en el eclipse de 1868, registros que seguramente fueron los primeros realizados desde Sudamérica.

En la década de 1860, se avanza decididamente hacia la aplicación efectiva de la fotografía a la investigación astronómica. En 1863, William Huggins logró una placa del espectro de Sirio, al año siguiente William Huggins registró la nebulosa NGC6543, y desde 1865, Lewis Rutherfurd, con un objetivo que diseñó y construyó específicamente para la fotografía astronómica, comenzó a obtener registros de calidad suficiente para su aprovechamiento científico, fotografiando la Luna y cúmulos estelares entre otros objetos celestes.

Estos hitos se constituyen en los antecedentes a lo realizado en Córdoba que, a diferencia de éstos, se propuso un trabajo de investigación sistemático a gran escala[1].

Fotografías en el Observatorio Nacional Argentino

El extenso trabajo fotográfico llevado adelante en el Observatorio Nacional Argentino, fue posible gracias a la disponibilidad del Gran Ecuatorial, telescopio que contaba con un objetivo específico para la fotografía astronómica, cuyas aberraciones estaban corregidas en la región azul-violeta, en la que las placas de la época eran más sensibles. Este objetivo fue el mencionado anteriormente fabricado por Lewis M. Rutherfurd[2], y que hoy se encuentra en el Museo del Observatorio Astronómico de Córdoba.

Se emplearon “placas húmedas” de coloidón, denominadas de este modo debido a que debían utilizarse mientras la emulsión se encontraba húmeda. Como excepción, en 1881 se emplearon algunas placas secas bromo gelatinosas, de mayor sensibilidad y de uso más sencillo, que comenzaban a disponerse en ese momento, sin embargo, debido al costo y dificultades para adquirirlas, no se continuó con su uso.

Las placas húmedas fueron elaboradas inmediatamente antes de su uso, en un pequeño laboratorio construido en el observatorio. Eran cortadas a un tamaño de unos 105 x 135 mm, a partir de planchas de vidrio compradas a Edward & Henry T. Anthony & Co. de Nueva York, el mayor proveedor de suministros fotográficos en EE.UU. en el siglo XIX (William B. Welling 1978, Photography in America: The Formative Years, 1839-1900, New York). Cada fotografía abarcaba una región del cielo de unos 80 minutos de arco de diámetro, con una escala aproximada de 51 segundos de arco por milímetro.

Los fotógrafos que se encargaron de las tomas, realizadas de acuerdo a la planificación propuesta por el Director, fueron:

  • entre julio de 1872 y febrero de 1873, Carl Schultz Sellack;
  • desde mayo de 1875 a finales de 1876, John A. Heard;
  • entre mayo de 1881 y agosto de 1882, Edwin C. Thompson
  • y desde esta última fecha a noviembre de 1882, Chalmers Stevens.

Los primeros tres fotógrafos fueron entrenados en la técnica fotográfica en EE.UU. por Rutherfurd luego de ser contratados y antes de emprender sus viajes a Argentina. Finalmente, en el Observatorio, el Dr. Gould los ponía al tanto en los aspectos astronómicos y los objetivos de la investigación.

En general, las tomas fotográficas consistían en dos exposiciones de 8 minutos de duración cada una. Se obtenía la primera, para luego mover el telescopio en ascensión recta y realizar la segunda. Este proceder permitía distinguir las estrellas de manchas casuales, ocasionadas por descargas electrostáticas con el respaldo o por polvo, además de posibilitar medir cada estrella dos veces, aumentando de este modo su exactitud. Similar método se empleó luego en otras obras como el Catálogo Astrográfico. Una tercera exposición de corta duración, para que se imprimieran solo las estrellas más brillantes, se realizaba luego de desengranar el telescopio 2 minutos. De este modo se obtenían trazos que marcaban la dirección este–oeste, lo que permitía fijar la posición de la imagen obtenida.

Luego de ser reveladas, las placas fueron medidas con un microscopio especialmente fabricado para este fin por Rutherfurd. Posteriormente, con los datos conseguidos y realizados numerosos cálculos, se obtenían las posiciones de las estrellas, determinadas en forma relativa a otras, cuyas coordenadas se conocían por haber sido medidas con precisión con el círculo meridiano del Observatorio.

Micrómetros construidos por Lewis Rutherfurd, utilizados para medir las placas de las Fotografías Cordobesas. El de la izquierda estuvo en Córdoba. Ambos se encuentran resguardados en el National Museum of Americam History. Izquierda: “L.M.R. Nº3 1870” (NC 322304), derecha: 1871 (NC 335216) (https://americanhistory.si.edu/collections/).

Solo un grupo de las fotografías fueron medidas, dado que no todas contaban con la calidad esperada, por ejemplo, en algunos casos las estrellas se habían impreso alargadas por fallas del sistema de seguimiento del telescopio.

En total se consiguieron realizar 1.208 fotografías de cúmulos estelares, estrellas individuales y dobles. La primera fotografía registrada fue obtenida el 28 de julio de 1872 al cúmulo M7 y el 6 de septiembre siguiente, se logra la primera de una estrella individual, Beta Hydri. No se tiene certeza de cuál fue la primera placa de la Luna, pero se cuenta con una, con dos exposiciones, del 2 de noviembre de 1872.

Se prestaron especial atención a los cúmulos, midiéndose las posiciones de las estrellas de 37 de estos objetos. La primera placa medida de un cúmulo fue la de las Pléyades, realizada el 22 de octubre de 1872.

Fotografía del cúmulo estelar abierto las Pléyades, obtenida el 26 de diciembre de 1872 por Carl Schultz Sellack. Se realizaron dos exposiciones de 8 minutos. En su momento, durante la inspección de la placa, se marcó con una “x” un punto que no es una estrella dado que no tiene doble imagen. En la mayoría de las placas se puede ver en su periferia, defectos o desprendimientos de la emulsión, que en la imagen mostrada se aprecia en el ángulo inferior izquierdo (Parcial, Gentileza Harvard College Observatory, Photographic Glass Plate Collection).
Debido a que se realizaban exposiciones dobles, en Fotografías Cordobesas (Resultados del Observatorio Nacional Argentino, Vol. 19) se resolvió publicar mapas dibujados de acuerdo a los valores medidos de las posiciones estelares y no reproducciones directas de las fotografías (Gould 1897).

Se realizaron 364 tomas de 103 pares estelares brillantes y bastante separados, de las que se midieron 315 placas de 96 dobles.

Detalle de la fotografía obtenida el 24 de abril de 1881 de la estrella doble Alfa Centauri, por Edwin C. Thompson, en la que se puede apreciar su estrella compañera. Se realizaron dos exposiciones de 10 segundos, luego se liberó el sistema de seguimiento durante dos minutos para que la estrella deje un trazo, con el que se fijaba la posición este-oeste, y al final se efectuó una exposición de 5 segundos (Parcial, Gentileza Harvard College Observatory, Photographic Glass Plate Collection).

También se realizaron exposiciones repetidas a lo largo de todo el período de trabajo, de las estrellas β Hydri, ζ Tucanae, ε Indi y Lac. 9352, con el propósito de intentar determinar su paralaje. Fueron medidas y computadas, pero los errores encontrados debido a diversos factores no permitieron obtener los valores esperados.

Placa de β Hydri obtenida el 26 de diciembre de 1872 (Nº 75) por Carl Schultz Sellack. Se aprecian los defectos en la emulsión en la periferia de la placa (Gentileza College Observatory, Photographic Glass Plate Collection).
Detalle de otra placa de β Hydri del 5 de octubre de 1876 lograda por John A. Heard. En esta como en la anterior, se pueden ver marcadas con círculos las estrellas que se midieron (Gentileza College Observatory, Photographic Glass Plate Collection).

Adicionalmente se obtuvieron varias fotografías de la Luna, en sus distintas fases, así como de Marte, Júpiter, Saturno y al menos de un cometa, conjunto de placas a las que no se les dio mayor importancia, dado que Gould consideraba que tenían poco o ningún valor científico.

Una de las primeras fotografías de la Luna, realizada por Carl Schultz Sellack el  6/11/1872 (Parcial, Gentileza Harvard College Observatory, Photographic Glass Plate Collection).
Arriba, exposiciones múltiples de Júpiter, en las que se insinúan las bandas atmosféricas, agosto de 1876; abajo, exposiciones múltiples de Marte en las que se ven el casquete polar y algunas manchas, 7 de julio de 1875. Ambas realizadas por John A. Heard (Parciales, Harvard College Observatory, Photographic Glass Plate Collection).

Esta investigación formó parte de uno de los objetivos fundacionales del Observatorio Nacional Argentino, fue completamente financiada por el Estado Argentino, tanto en lo que se refiere a la compra de los instrumentos y materiales fotográficos, como al pago de los sueldos de los ayudantes. A principios de 1885, cuando Benjamin Gould renunció, solicitó permiso para llevar las placas a EE.UU. para terminar las tareas faltantes. El Gobierno Nacional otorgó el permiso y también autorizó el pago de un sueldo para una persona que ayudara con las mediciones. De este modo, Gould continuó con el trabajo en Cambridge, con la importante asistencia de George E. Whitaker. Las mediciones terminaron a mediados de 1889, pero los cálculos se prolongaron por varios años más. En 1896, cuando los borradores para la publicación de las Fotografías Cordobesas estaban casi terminados, Gould falleció en un accidente doméstico. La obra fue publicada al año siguiente con el financiamiento del Gobierno Argentino.

El valiosísimo conjunto de placas, propiedad del Observatorio Nacional Argentino, quedó en el país del norte, y lamentablemente fueron entregadas incorrectamente a la Universidad de Harvard, donde aún hoy permanecen.

Agradecimientos: A Lindsay Smith Zrull, Curator of Astronomical Photograph, Harvard College Observatory, Photographic Glass Plate Collection y a Hernán Topasso.

Referencias

  • Gould B. A. (1897). Fotografías Cordobesas. Observaciones fotográficas de cúmulos de estrellas. Incluye mapas y posiciones de estrellas de 37 cúmulos abiertos, principalmente del hemisferio sur. Resultados del Observatorio Nacional Argentino, Volumen XIX, Lynn, Mass, The Nichols Press – Thos. Nichols.
  • Minniti E. R. y Paolantonio S. (2009). Córdoba Estelar. Historia del Observatorio Nacional Argentino. Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba: Editorial de la Universidad. Versión Electrónica actualizada 2013. Córdoba Estelar 2021, actualizada y ampliada (Ebook).
  • Paolantonio S. y Minniti E. R. (2009). Historia del Observatorio Astronómico de Córdoba. En Historia de la Astronomía Argentina, Asociación Argentina de Astronomía Book series, N°2, La Plata, pp. 51-167.
  • Rutherfurd L. M. (1865). Astronomical Photography. The American Journal of Science and Arts, vol XXXIX. Art. XXXVII, pp. 304-309.
  • Brentanos’s (1907). Old buldings of New York city. Whit some notes regarding their origin and occupants. New York: Brentano’s.

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Paolantonio, S. (2022) 150 años de las primeras fotografías astronómicas en la República Argentina. Disponible en https://historiadelaastronomia.wordpress.com/150años/. Recuperado el … (indicar la fecha).

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Notas

[1] (volver) Mientras se estaban llevando adelante las fotografías cordobesas, en 1872, Henry Draper obtuvo una placa de un espectro en el que se identificaba una línea de absorción, en 1881, Jules Janssen fotografió un cometa y Henry Draper hace lo propio con la nebulosa de Orión. En 1882, David Gill, desde el Cabo de Buena Esperanza, fotografía el cometa Gran Septiembre utilizando placas secas, estas magníficas tomas llevaron al director del Observatorio de París, el Almirante Mouchez, a proponer un registro fotográfico de todo el cielo, la “Carte du Ciel”, que comenzó a gestarse a partir de 1887. En esa época (1885) David Gill inició la fotografía sistemática del cielo sur, trabajo recién comenzó a publicarse entre 1896 y 1900. Otro emprendimiento destacable en esta época, fue el Atlas Photographique de la Lune, de los franceses Loewy y Puiseux, que comenzó a aparecer en 1896.


[2] (volver) Lewis Rutherfurd fue amigo del director Benjamin Gould. Nacido en Morrisania, New York, el 25 de noviembre de 1816, se graduó en el Williams College en 1834 y fue asistente del profesor de Física y Astronomía, para la preparación de experimentos y construcción de aparatos. En un viaje a Europa, Rutherfurd intima con el óptico italiano Amici, trabajando en acromatismo de objetivos de microscopios. Su muy cómoda posición financiera, le permitió construir un observatorio particular en los jardines de su casa ubicada en la esquina de la 2da Avenida y calle 11 de Nueva York, donde realizó trabajos de diversos tipos con un telescopio de 11 1/4” de abertura y 14 pies de distancia focal, y un instrumento de tránsitos. Su primer trabajo astronómico, publicado en 1862, fue la confirmación de la existencia de la estrella compañera de Sirio, descubierta por Alvan Clark. Luego realizó trabajos diversos especialmente en espectroscopia. Luego de construir un objetivo fotográfico, logró gran cantidad de placas de distintos objetos celestes, entre ellas las más importantes corresponden a las del Sol, la Luna, estrellas dobles y cúmulos estelares del Norte. Dos placas realizadas de los cúmulos Pesebre y Pléyades, fueron medidas con un aparato de su invención, y los datos enviados a Gould, quien los redujo para determinar las posiciones de las estrellas, de forma similar a lo que se haría en Córdoba. Murió el 30 de mayo de 1892. Gould lo señala como excepcionalmente dispuesto, amable, generoso y tolerante. Un cráter de la Luna fue asignado en su honor en 1935 (60°,9S 12.1W), de 48 kilómetros de diámetro.