Santiago Paolantonio
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En el artículo “Los inicios de la astrofísica en Argentina, I” (Paolantonio, 2011), se hizo referencia a que entre los objetivos fundacionales del Observatorio Nacional Argentino se incluía uno de carácter netamente astrofísico, relacionado con la “Realización del análisis espectroscópico de la luz de las estrellas más brillantes.”. Por este motivo entre 1870 y 1874 se concretó la compra de diversos espectroscopios para la institución. El primer director Dr. Benjamin A. Gould, señala que las adquisiciones se realizaron de acuerdo a los consejos de L. Rutherfurd, Higgins y K. F. Zöllner (Gould, 1881).
Luego de una búsqueda entre los instrumentos que hoy forman parte del patrimonio del Museo Astronómico del Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba – tal la denominación actual del Observatorio Nacional Argentino –, ha sido posible identificar estos primeros espectroscopios, cuyas singulares características se describen a continuación.
Los espectroscopios son instrumentos ópticos, que instalados en un telescopio, permiten descomponer la luz proveniente de los astros formando su espectro, a través de cuyo análisis es posible deducir sus características fisicoquímicas.
Espectroscopio de protuberancias Tauber
Entre los instrumentos originales adquiridos por el Dr. Gould, con motivo de la fundación del observatorio de Córdoba, se encontraba un “Espectroscopio de Protuberancias” fabricado por el Dr. M. Gottfried Tauber de la ciudad de Leipzig de Alemania (Gould, 1871; 83 y 1872; 425).
Este espectroscopio de visión directa con ranura, destinado específicamente al estudio de protuberancias solares, fue diseñado por Karl Friedrich Zöllner, también de Leipzig, quien supervisó directamente su construcción.
El instrumento fue encargado a fines de 1870 por la American Academy of Art and Sciences de Boston para ser otorgado en préstamo al Observatorio Nacional Argentino, quien lo compraría o devolvería una vez finalizados los estudios que se llevarían adelante con el mismo. La Academia empleó para este fin el Fondo Rumford, equivalente a 500 Pesos Fuertes, monto con el que se costeó el espectroscopio y un fotómetro estelar Zöllner también destinado al observatorio cordobés (Gould, 1871 y 1874).
En el informe al Ministro Nicolás Avellaneda – del cual dependía el observatorio – de marzo de 1872, se señala que el instrumento aún no había llegado a Córdoba, pero que se tenían noticias que estaba embarcado para su viaje desde Hamburgo a la ciudad de Rosario, ubicada a la vera del río Paraná. Desde esta urbe se trasladaría por ferrocarril hasta Córdoba. El atraso seguramente fue producto de la guerra franco – prusiana, tal como ocurrió con el Círculo Meridiano de la institución.
Habiendo llegado el espectroscopio a Córdoba ese mismo año de 1872, el Gobierno Nacional autorizó el pago a la American Academy para que el instrumento quedara definitivamente en poder del observatorio argentino (Gould, 1873; 472 y Minniti y Paolantonio, 2009; 64-66).
El intenso trabajo realizado con el Círculo Meridiano impidió durante la gestión de Gould realizar los estudios planificados. Tampoco se tienen registros de que se haya utilizado con posterioridad.
Para la misma época en que se fabricó este espectroscopio, registrado bajo el número 13, Tauber elaboró varios similares, tal el caso del adquirido por el Osservatorio Astronomico Di Palermo, Giuseppe S. Vaiana (OADP, 1870).
La luz proveniente del telescopio (izquierda) es enfocada sobre el plano de la ranura, que limita la entrada y aumenta el poder de resolución del aparato. La lente colimadora permite distribuir uniformemente la luz sobre los prismas. Tiene la posibilidad de moverse a lo largo del eje óptico, de manera que su foco se ubique sobre la ranura. Los dos trenes de 5 prismas descomponen la luz, la cual es analizada con el ocular, que también puede mover para su enfoque (S. Paolantonio, 2012).
El espectroscopio, construido esencialmente en latón y acero, consta de tres secciones bien definidas. La primera, posee una adaptación roscada que permite unirlo al telescopio. Cuenta con una ranura ajustable, con abertura máxima de 1 mm, y una lente colimadora cuya posición puede regularse. Tiene además un sistema que posibilita girar el instrumento 360° en torno a su eje longitudinal, de modo que es posible ubicar la ranura en cualquier posición entre la tangencial y perpendicular al limbo solar. Es posible determinar la posición angular gracias a una escala marcada sobre plata con divisiones de un grado.
La segunda parte del instrumento alberga dos conjuntos de 5 prismas. En esta configuración – de Amici –, los prismas se eligen de modo que el ángulo de desviación en la parte central del espectro – zona de interés – sea igual a cero, permitiendo su utilización en visión directa. Tres de los prismas de cada conjunto se elaboran con vidrio de dispersión notablemente distinta a los dos restantes – por la tonalidad de los vidrios, tipos crown y flint respectivamente –. Los prismas están pegados con “bálsamo de Canadá”, una resina líquida obtenida de una especie de abeto, cuyo índice de refracción es similar a la del vidrio. Con el tiempo el pegamento se ha puesto notablemente amarillo.
La tercera y última sección cuenta con un ocular con enfoque regulable. En el caso del instrumento del observatorio de Córdoba esta parte no se encuentra.
Las tres secciones están articuladas entre sí, de manera que es posible moverlas en el plano de dispersión por medio de dos tornillos micrométricos. La inclinación entre dos secciones contiguas – con un valor máximo de ±10° – se mide por indicadores con escalas marcadas cada un grado.
Comparación entre el Espectroscopio de Protuberancias del Osservatorio Astronomico Di Palermo (arriba) y el del Observatorio Astronómico de Córdoba (abajo), ambos fabricados por M. G. Tauber en la misma época. Como puede apreciarse, el instrumento del observatorio cordobés se encuentra incompleto. Largo total completo: 55 cm. (Imagen superior, http://www.astropa.unipa.it/museo/ indicestrum.htm; inferior S.P.2012)
1. Tornillo que regular la abertura de la ranura. 2. Perilla de giro longitudinal. Puede apreciarse la escala graduada marcada en una base de plata y el índice (imagen derecha). También pueden verse el registro del fabricante y el número de serie (N° 13). (S. Paolantonio 2012)
1. Ranura del espectroscopio. El conjunto de ranura está elaborado en acero. 2. Sección roscada con la que se une el instrumento al telescopio. (S. Paolantonio 2012)
Primera sección (A) del espectroscopio sin la cubierta, correspondiente al conjunto ranura-colimador. El tornillo 7 mueve la palanca 1, que pivotea en 3 y está vinculada a una de las partes de la ranura (6) por medio del tornillo 2. Se indica en verde la posición de la lente colimadora, la cual puede ajustarse longitudinalmente mediante el tornillo 5. (S. Paolantonio 2012)
Detalle del tornillo que permite inclinar la primera (A) y segunda (B) sección del espectroscopio, y la escala que indica el valor de inclinación. La escala está graduada cada un grado y es posible una inclinación máxima de 10° en ambas direcciones. (S. Paolantonio, 2012)
Espectroscopio Kahler
A principios de 1874 el Dr. Gould toma su primera licencia y viaja a EE.UU., oportunidad en que adquiere tres espectroscopios, dos de ellos fabricados por “Kahler” (Gould, 1875), de los cuales solo se conserva uno.
Edward Kahler (1832-1890), alemán de nacimiento, tenía su negocio en la ciudad de Washington. Se tienen registros de un anteojo de paso y numerosos oculares elaborados por este instrumentista propiedad del Observatorio Naval de EE.UU..
Los espectroscopio Kahler son de visión directa y sin ranura. El elemento dispersor consiste en un único prisma de 60° de ángulo de refringencia, con una dimensión de solo 9mm por lado.
El instrumento, con un tamaño total de 60 mm, tiene forma acodada con un ángulo de 120 grados.
En lugar de ranura, posee una lente colimadora astigmática cilíndrica, la cual es intercambiable. El conjunto cuenta con cuatro lentes de distintas distancias focales: +80, +93, +106 y +120 milímetros.
La luz, luego de dispersarse, se proyecta sobre una pequeña escala marcada en vidrio, dividida en 160 partes y con una longitud de 20 mm. Si bien no se tienen referencias sobre cómo se observaba la escala, seguramente requirió para su lectura un ocular.
La adaptación al telescopio es a rosca, intercambiables de 1″1/16; 1″1/8 y 1″1/4 (pulgadas) de diámetro.
Hasta el momento no se han encontrado noticias de espectroscopios similares adquiridos por otras instituciones.
Esquema óptico del espectroscopio Kahler del Observatorio Astronómico de Córdoba. (S. Paolantonio 2011)
Caja con el conjunto de espectroscopios Kahler del Observatorio Astronómico de Córdoba. (S. Paolantonio 2012)
Espectroscopio Kahler. 1. Adaptador para la unión con el telescopio. Se indican las posiciones de: 2. lente colimadora, 3. prisma, 4. escala y tornillo de ajuste, 5. lente. 6. Tornillo de posicionamiento y ajuste del prisma. (S. Paolantonio 2012)
Vista del espectroscopio Kahler en la que puede apreciarse el prisma. (S. Paolantonio 2012)
Vista de la escala sobre la que se proyecta el espectro en el espectroscopio Kahler. (S. Paolantonio 2012)
Adaptador y lente colimadora del espectroscopio Kahler. (S. Paolantonio 2012)
Espectroscopio N° 1238
El tercer espectroscopio comprado por el Dr. Gould en su viaje a EE.UU. en 1874, fue uno de visión directa con ranura. Por ser ilegible en el informe el nombre del fabricante, no ha sido posible aún identificarlo, por lo que este instrumento es denominado por el número de inventario del Museo Astronómico del observatorio.
El aparato consta de dos partes, la primera, que se adapta al telescopio, incluye la ranura con abertura variable, la lente colimadora y el tren de prismas. La segunda sección, con el ocular y su sistema de enfoque, puede inclinarse respecto de la primera un ángulo de ± 5°, valor que es posible medirse con una escala marcada cada 1° y un nonius dividido en 20 partes – de modo que es posible apreciar 1/20 partes de grado –.
Espectroscopio N° 1238 del Observatorio Astronómico de Córdoba. 1. adaptador al telescopio, 2. regulación abertura de ranura, 3. perilla para inclinación de la sección B y nonius, 4. escala graduada que indica la inclinación de la sección B, 5. ocular, 6. cremallera del movimiento del ocular, 7. perilla de enfoque del ocular, 8. resorte y 9. posición del tren de prismas. (S. Paolantonio 2012)
Detalle de la sección B del espectroscopio N° 1238. Pueden apreciarse la escala de inclinación y el nonius. 1. cremallera del movimiento del ocular, 2. resorte de lámina que mantiene la sección B contra el tornillo de movimiento (3). (S. Paolantonio 2012)
Detalle de la ranura del espectroscopio N° 1238. 1. lámina superior móvil, 2. tornillo de regulación, 3. Lámina inferior fija. (S. Paolantonio 2012)
Nota: los instrumentos descritos en el presente artículo forman parte del Museo Astronómico que resguarda el patrimonio histórico del Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba.
Agradecimiento: el autor agradece a la Coordinadora del Museo del Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba, Dra. María Victoria Alonso, por permitir el acceso y estudio de los instrumentos, a Donata Randazzo, encargada del archivo del Museo del Obbservatorio Astronomico di Palermo, Giuseppe S. Vaiana, por los documentos sobre el espectrógrafo de protuberancia, y a Ileana Chinnici, Françoise Le Guet Tully y Paolo Brenni por la ayuda brindada en la búsqueda de información.
Referencias
- Gould, B. A. (1871). Informe al Ministro del año 1870. Libro copiador A, pp. 78-92, 24/5/1871. Archivo Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba.
- Gould, B. A. (1872). Gould a Avellaneda, 12/11/1872. Libro Copiador A, pp. 424-425. Archivo Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba.
- Gould, B. A. (1873). Informe al Ministro del año 1872. Libro Copiador A, 28/02/1873, pp. 458-475. Archivo Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba.
- Gould, B. A. (1874). Recepción en Boston al Dr. Benjamin A. Gould director del Observatorio Nacional Argentino por sus compatriotas de aquella ciudad y sus cercanías, junio 22 de 1874.
- Gould, B. A. (1875). Informe al Ministro del año 1874. Libro Copiador B, 27/3/1875, pp. 206-225. Archivo Observatorio A de la Universidad Nacional de Córdoba.
- Gould, B. A. (1881). Resultados del Observatorio Nacional Argentino, Volumen 2. Buenos Aires.
- Osservatorio Astronomico di Palermo, Giussepe S. Vaiana, IANF. Spettroscopio di Zoller (Tauber). Disponible en http://www.astropa.unipa.it/museo/indicestrum.htm, junio 2012.
- Paolantonio, S. (2011). Los inicios de la astrofísica en Argentina, I. Disponible en historiadelaastronomia.wordpress.com/documentos/astrofisicai/.
- Tauber, M.. Einrichtung und Gebrauch des Spectroscops. Documento perteneciente al Osservatorio Astronomico di Palermo, Giussepe S. Vaiana. Nota: fecha probable 1870.
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Paolantonio, S. (2012). Primeros espectroscopios adquiridos por el Observatorio Nacional Argentino. Disponible en https://historiadelaastronomia.wordpress.com/documentos/espectroscopios/. Recuperado el … (indicar la fecha).
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Historia de la Astronomía 
Hola Santiago, sabés si estos 4 instrumentos están en exposición en la actualidad en el MOA?
Aún no están en exposición, se encuentran en el depósito de instrumental del Museo Astronómico. Saludos cordiales. Santiago