Catálogo Astrográfico (Córdoba): máquinas de medir placas fotográficas

Santiago Paolantonio

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Con el inicio del siglo XX, el Observatorio Nacional Argentino ingresó al proyecto internacional del Catálogo Astrográfico y la Carte du Ciel, impulsado desde 1887 por el Observatorio Astronómico de París. Las circunstancias que llevaron a que el observatorio cordobés retrasar su participación por 13 años, fueron ampliamente analizadas en Paolantonio 2011 y Minniti y Paolantonio 2013.

El objetivo del Catálogo Astrográfico era determinar las posiciones de todas las estrellas hasta la magnitud 11, trabajo que se repartió entre 20 observatorios.

Durante su estadía en París, en oportunidad de la reunión de 1900 del Comité Internacional Permanente para la Carta Fotográfica del Cielo[1], el entonces director de la institución, Dr. John M. Thome, compró el Astrográfico necesario para llevar adelante las tareas. También adquirió, junto a un reloj de péndulo Fénon, las máquinas para realizar las mediciones de las placas fotográficas.

El Observatorio Nacional se encargó de la faja de cielo comprendida entre las declinaciones 24° y 31° sur, para lo cual se debieron obtener 1.415 fotografías, de las que se emplearon 1.360. Las placas de 16 x 16 cm, abarcaban una zona de 2° x 2°.

Obtención de las placas

Para cada una de las placas destinadas al Catálogo Astrográfico, se realizaron cuatro exposiciones superpuestas de la misma zona. Las dos primeras tenían una duración de 5 o 6 minutos, la tercera de entre 60 y 90 segundos y la cuarta de solo 5 a 8 segundos. Entre tomas, se movía el telescopio ligeramente en declinación, por lo que cada estrella formaba en la emulsión imágenes alineadas en dirección norte-sur. Las dos de larga duración eran utilizadas para las mediciones de las posiciones, el análisis de la tercera permitía tener una idea de la calidad del cielo en el momento de la obtención de la fotografía. Finalmente, la exposición más corta definía si la estrella debía ser medida o no, si se formaba la imagen se estimaba que el brillo de la misma era de magnitud 11– límite para el trabajo – o inferior – más brillante –, y por lo tanto se medía, de lo contrario se pasaba por alto.

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Esquema de exposiciones realizadas para el Catálogo Astrográfico (S. Paolantonio).

Previamente a realizar las tomas de las placas, se imprimían sobre las mismas un “réseau”, consistente de un conjunto de finas líneas formando un cuadriculado. Esta red posibilitaba posteriormente, la determinación de las posiciones estelares. Estaba confeccionado a partir de una delgada lámina de vidrio transparente plateada en una de sus caras, sobre la cual se practicaban cortes separados 5 milímetros unos de otros. Constaba con 26 líneas por lado, sobre un área útil de 13 por 13 centímetros. Para “imprimir” el réseau en la placa, se colocaba casi en contacto con la gelatina, iluminándolo en forma uniforme por medio de una lámpara eléctrica ubicada en el foco de un objetivo, con el fin de que los rayos de luz incidieran en forma paralela. Al pasar la luz por las hendiduras, impresionaba la red de líneas, quedando así registrado el cuadriculado.

Terminado este paso, se colocaba la placa en el chasis y éste a su vez en el astrográfico, para luego iniciar la toma fotográfica.

El procesamiento y manipulación del material fotográfico, realizado siempre inmediatamente después de la exposición por el mismo fotógrafo, consistía en el revelado con una solución de metol e hidroquinona, que permitía un buen contraste entre las imágenes y el fondo de cielo.

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 “Réseau” utilizado para el Catálogo Astrográfico. El mostrado, registrado bajo el número 191, fue fabricado por la casa Gautier de París, y se empleo entre 1913 y 1926. A la derecha, se muestra la red de líneas que se imprimía en las placas utilizando este dispositivo, que luego era empleada para la medición de las posiciones estelares  (Museo OAC, S. Paolantonio).

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 Primera  placa aprobada del Catálogo Astrográfico, realizada en el Observatorio Nacional Argentino, el 26 de julio de 1902 (Archivo OAC, S. Paolantonio).

Medición de las placas del Catálogo Astrográfico

Las placas que pasaban la inspección y se consideraban correctas, eran medidas con una “máquina de medir” diseñada para tal fin.

La mensura consistía en determinar las distancias en milímetros de cada una de las dos imágenes de las estrellas, respecto de las líneas del réseau más próximas, cuyas posiciones al centro de la placa eran perfectamente conocida. De este modo, se obtenían las coordenadas rectangulares de las estrellas respecto al centro de placa.

Dos observadores toman parte en la medida de cada placa y leen en forma alternativa zonas de 5′; cada observador, nuevamente, mide la misma zona de 5′ cuando la placa se invierte. Las imágenes de las estrellas de referencia, que han sido previamente marcadas en la placa, son leídas por ambos observadores. Nueve horas, incluyendo un intervalo de dos horas a mediodía, representa el trabajo de un día” (Informe al Ministro, Thome, 1904)

Mientras una de las “medidoras” realizaba las lecturas, la otra anotaba los valores. Los 5´ señalados en el informe de Thome – en realidad, zonas de 5 x 5’ – se correspondía a uno de los cuadrados de la cuadrícula, dado que la escala sobre la placa era de 1´ por cada milímetro. La segunda medición podía realizarse con facilidad, dado que las máquinas poseían un porta placa giratorio. Las confusiones entre una y otra lectura se evitaban, utilizando escalas con números rojos para lecturas directas y negros para las inversas.

Las estrellas de referencia mencionadas – entre 8 y 9 por placa –, se utilizaban para transformar las coordenadas rectangulares a ecuatoriales, utilizando una fórmula de conversión. Las posiciones de cada una de estas estrellas, fueron meticulosamente determinadas con el Círculo Meridiano Repsol de 190 mm[2]. Este proceder, mucho más preciso, distinguió el trabajo realizado en Córdoba con el de los otros observatorios, que utilizaban las coordenadas incluidas en el catálogo Astronomische Gesellschaft.

Los resultados obtenidos por las operadoras eran controlados en forma estricta, en particular para evitar inescrupulosas anotaciones de lecturas inversas, una vez obtenidas las directas, por simple repetición.

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La medición de las placas se realizaba en un pequeño edificio de planta rectangular ubicado inmediatamente al Sur del edificio principal del Observatorio. A la izquierda fachada norte, a la derecha vista desde el suroeste. En el sótano del edificio se ubicaba el laboratorio fotográfico (Archivo OAC, S. Paolantonio).

Luego del fallecimiento de Thome y la designación del nuevo director en 1909, el Dr. Charles D. Perrine, reorganiza los trabajos.

La inspección de las placas se realizaba con los “microscopios” con que estaban dotadas las máquinas, los cuales contaban con retículos de hilos. Perrine, reemplazó estos retículos por escalas graduadas sobre vidrio, imitando a los utilizados en los observatorios ingleses. Esto permitía mayor rapidez en las mediciones. Los nuevos microscopios con escalas fueron encargados a la casa Repsold en 1909. Luego de la llegada de estos elementos, a partir de la primera quincena de abril de 1910 se comenzó a utilizarlos.  Además, desde ese momento, cada “medidora” se ocupaba de una máquina, dado que se incorporaron tres nuevas.

Con el  esquema de trabajo implementado, fue posible pasar de 3 o 4 mil mediciones por persona y por año, a 12 y hasta 15 mil.

Máquinas de medir

El Dr. Thome, compró una maquina de medir a la casa Gautier de París y dos a A. Repsold & Söhne de Hamburgo. Uno de los dispositivos Repsold, fue denominado “Repsold-Gill” debido a que contaba con las modificaciones propuestas por el director del Observatorio del Cabo de Buena Esperanza en 1898 (Gill, 1898). Gill fue uno de los impulsores del programa del Catálogo Astrográfico y la Carte du Ciel y trabajó muy activamente para la concreción del emprendimiento.

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Máquina de medir Gautier (París) fabricada en 1901, en su mueble protector (Archivo OAC, S. Paolantonio).

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Detalle de la máquina y del micrómetro (“M”) (Archivo OAC, S. Paolantonio).

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Máquina de medir Gautier (París) hoy, en su mueble protector. A la derecha detalle del dispositivo reformado (Archivo OAC, S. Paolantonio).

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Máquina de medir Repsold-Gill. Fabricada por los talleres A. Repsold & Söhne con modificaciones propuestas por el astrónomo David Gill. Este aparato, adquirido en septiembre de 1902, aún no ha podido ubicarse (Archivo OAC, digitalizada S. Paolantonio).

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Fotografía de la máquina modificada propuesta por D. Gill (Gill 1898, P3).

La segunda máquina Repsold fue denominada “convertida”, aparentemente por algunas modificaciones introducidas. De este aparato se tienen registros de haber sido utilizado con posterioridad a la terminación del Catálogo. En 1939, la máquina fue emplada por el entonces director Juan José Nissen, para la medición de las placas del asteroide Eros, obtenidas durante la campaña internacional de 1931. Hasta principios de la década de 1990, se la utilizó para la práctica de los estudiantes de la Licenciatura en Astronomía. El último trabajo publicado, en el que se emplea esta máquina, fue “Is V731 Sco a RCB Star?” (Paolantonio y Calderón, 1993), identificándose con la misma la estrella variable V731 Sco, determinándose también sus coordenadas.

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Máquina de medir fabricada por A. Repsold & Söhne de Hamburgo, Alemania, de 1890, similar a la utilizada en el Observatorio Nacional Argentino (Repsold 1914, 45).

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Máquina de medir Repsold “convertida”, del Observatorio Nacional Argentino. Adquirida por el Dr. Thome, comenzó a usarse en 1910 (Archivo OAC, dig. S. Paolantonio).

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Máquina Repsold “convertida” hoy, a la izquierda en su mueble de resguardo y a la derecha detalle (Archivo OAC, dig. S. Paolantonio).

En 1910 se adquirió una nueva máquina a la casa Troughton & Simms Ltd de Londres, la que permitía la medición simultánea de dos placas. En esta época, se incorporó un quinto dispositivo, modificando uno para medir magnitudes existente en la institución, fabricado por Gautier de París, comprado antes de 1909. En 1917 se afectó a la medición de espectros.

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Máquina de medir doble fabricada por Troughton & Simms Ltd de Londres (Cooke, Troughton & Simm s/f, 35).

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Máquina Troughton & Simms del Observatorio Nacional Argentino. Comprada en 1910, fue puesta en servicio al año siguiente. Actualmente se encuentra parcialmente desarmada en la Estación Astrofísica de Bosque Alegre (Museo OAC,  S. Paolantonio).

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Uno de los microscopios de la máquina de medir Troughton & Simms, identificados con 1 en la imagen del catálogo (le falta el ocular) (Museo OAC, S. Paolantonio).

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Máquina fabricada por Gautier para medir magnitudes. Comprada antes de 1909, fue modificada para medir las placas del Catálogo Astrográfico.  Este aparato aún no se ha podido ubicar (Archivo OAC, digitalizada  S. Paolantonio).

Procedimiento de medición de las placas

No se han encontrado registros con detalles de cómo era el procedimiento para medir las placas. Sin embargo, sí se tienen referencias de la forma en que se realizaban las mediciones en las antes mencionadas prácticas para los alumnos de la Licenciatura en Astronomía con la máquina Repsold “convertida” – con microscopio equipado con hilos –, a partir de las cuales puede reconstruirse la técnica probablemente seguida.

En primer lugar, se colocaba la placa (2, en la imagen siguiente) en el soporte de la máquina, para luego enfocar el microscopio explorador (1) sobre la misma.

A continuación, se desplazaba el soporte verticalmente, mediante la perilla 8, hasta que la escala (9), leída mediante el microscopio 3, indicaba 418. En esta posición, el diámetro del soporte (4) – que es giratorio – debía coincidir con los microscopios destinados a medir ángulos (5 y 6). Para confirmar que el soporte se encontraba en su correcta ubicación, se leía con el microscopio derecho (5) la marca de 0°, momento en que el izquierdo (6), debía indicar 180°. Si no se verificaba, se giraba ligeramente el soporte repartiendo las diferencias, y se desplazaba verticalmente hasta hacer coincidir nuevamente la marca 0°, repitiéndose la operación hasta que se cumpliera la condición. Luego se giraba el plato 180° y se confirmaba que los valores leídos con 5 y 6 fueran 180° y 0° respectivamente.

Las mediciones comenzaban con el soporte con ángulo 0° indicado por 5 y el giro fijado. Se liberaba el movimiento vertical y se ubicaba cada estrella desplazando el microscopio de lectura (1) verticalmente – perilla 8 – y horizontalmente con la manija 7.

Por medio de la escala del microscopio 5, se determinada las distancias a las líneas del réseau más próximas. Medidas todas las estrellas incluidas en uno de los cuadrados, se retornaba el carro a la posición vertical 418, y a continuación se gira 180°. Repitiéndose las mediciones nuevamente, para luego promediar los valores.

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Notas

[1] → El congreso sesionó entre el 19 y 21 de julio, al mismo tiempo que en París se celebraba la Exposición Universal en torno de la torre Eiffel, visitada por más de 50 millones de personas.

[2] → Las coordenadas rectangulares fueron publicadas, por grado de declinación, en los volúmenes 26 al 33 de los Resultados del Observatorio Nacional Argentino, entre los años 1925 y 1932. El volumen 34, que aparece en 1934, incluía las constantes de conversión para cada placa, con las que se podían obtener las coordenadas ecuatoriales.

 

Bibliografía

  • Cooke, Troughton & Simm (s/f). Catalogue of Astronomical Instruments and Observatory equipment. London and York.
  • Gill, D. (1898). On a New Instrument for measuring Astrophotographis Plates. Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. 59, 61-72.
  • Minniti, E. y Paolantonio, S. (2013). Córdoba Estelar. Historia del Observatorio Nacional Argentino. Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba. Versión Electrónica. Disponible en http://www.cordobaestelar.oac.uncor.edu/.
  • Paolantonio, S.  (2011). El telescopio astrográfico del Observatorio de Córdoba. II. Disponible en https://historiadelaastronomia.wordpress.com/astrografico2/. 
  • Paolantonio, S. y Calderon, J. H. (1993). Is V731 Sco an RCB Star?. Information Bulletin on Variable Stars, 3869, 1.
  • Perrine, C. D. (1925). Catálogo Astrográfico Zona -24º, Coordinadas rectangulares y diámetros de 61.883 estrellas de fotografías hechas en el Observatorio Nacional Argentino, Córdoba, 1900.0. Resultados del Observatorio Nacional Argentino, V. 26, Publicado por el Observatorio. Buenos Aires: Imprenta y casa editora Coni.
  • Repsold J A (1914). Zur geschichte der Astronomischen Messwerkzeuge 1830 bis um 1900. Leipzig: Verlag von Emmanuel Reinicke.

Documentación consultada (Museo Astronómico del OAC):

  • Informes al Ministro del Director del Observatorio Nacional Argentino 1902 – 1910.
  • Libros copiadores de Correspondencia 1909 – 1910.
  • Correspondencia 1909-1910.

 

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Paolantonio, S. (2015). Catálogo Astrográfico (Córdoba): máquinas de medir placas fotográficas. Disponible en https://historiadelaastronomia.wordpress.com/documentos/maquinasdemedir/. Recuperado el … (indicar la fecha).

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