A 150 años del inicio de las Fotografías Cordobesas
Santiago Paolantonio
A causa de la preponderante sensibilidad en la región azul del espectro electromagnético de las emulsiones utilizadas en el siglo XIX, para la fotografía astronómica, era fundamental que la imagen formada por el telescopio, para esta región, fuera geométricamente óptima. Esto no se podía lograr con la aberración cromática residual de los objetivos empleados para la observación visual, debido a que, por ser el ojo más sensible a la región amarilla, están pobremente corregidos en el azul.
El aficionado neoyorquino Lewis M. Rutherfurd[1], en la década de 1860 desarrolló una ingeniosa utilización del espectrógrafo y la técnica fotográfica, para elaborar un objetivo corregido para la región azul-violeta del espectro; a partir de un doblete clásico, consistente en una lente convergente de vidrio Crown y otra divergente de vidrio Flint. Con la ayuda del óptico Henry Fitz (hijo), luego de un arduo proceso, logró construir un objetivo de 11¼ pulgadas de diámetro, el que finalizó en diciembre de 1864. Las primeras fotografías realizadas por Rutherfurd a principios de 1865, desde su observatorio privado ubicado en los jardines de su residencia en Nueva York, mostraron un excelente funcionamiento del objetivo. Con anterioridad, en 1856, había construido un doblete de igual diámetro para uso visual, que se encontraba montado en un telescopio Fitz, el que también permitía utilizar en forma alternativa el fotográfico, dado que ambos poseían similares distancias focales (Rutherfurd 1865).
A partir de ese momento, Rutherfurd realizó notables tomas de diversos objetos celestes. En particular, en febrero de 1865 y febrero y abril de 1867, logró placas de los cúmulos estelares del Pesebre y las Pléyades, a las que midió las posiciones relativas de las estrellas con un microscopio (micrómetro) de su diseño (Paolantonio y Minniti 2009; Minniti y Paolantonio 2009).
Con la intención de determinar las coordenadas de las estrellas de estos cúmulos, Rutherfurd entregó los datos obtenidos al astrónomo Benjamin A. Gould, para que realice los cálculos necesarios. Los resultados de este estudio fueron presentados en la National Academy of Sciences en agosto de 1866 y en abril de 1870. Con este trabajo, Gould, futuro director del primer observatorio argentino, se convenció de la utilidad de la fotografía para las determinaciones de posiciones estelares, a la vez que le permitió adquirir experiencia en la medición y el análisis de placas fotográficas, que le sería de gran utilidad en Córdoba para llevar adelante los trabajos de las “Fotografías Cordobesas” (Paolantonio y Minniti 2009; Minniti y Paolantonio 2009).
Contemporáneamente a estos acontecimientos, el 5 de mayo de 1865, Domingo F. Sarmiento desembarcó en Nueva York investido del cargo de Embajador Extraordinario y Ministro Plenipotenciario de la República Argentina. El Ministro prestó especial atención en establecer relaciones con políticos, educadores e intelectuales en general. Encontró una especial ayuda para este fin en Mary Peabody, viuda de Horace Mann, a quienes había conocido y establecido amistad en su anterior visita al país del norte.
A mediados de septiembre de 1865, Mary Peabody organizó un almuerzo en su casa ubicada en la localidad Concord, cercana a Nueva York, a la que invitó a Sarmiento y a diversas personalidades destacadas de la política, las artes y las ciencias. Entre éstos se encontraba Benjamin Gould. En esa oportunidad, Gould se relaciona con el Ministro, y lo invita a alojarse en su casa de Boston, en la que tenía su observatorio particular. Gould, que en ese momento se encontraba planificando una expedición astronómica para estudiar los cielos australes, vio en Sarmiento la oportunidad para solicitar su apoyo para instalarse para ese fin en Argentina. Este pedido, fue transformada por Sarmiento en una propuesta de creación de un observatorio astronómico permanente, que años más tarde derivaría en la primera institución de este tipo en el país, el Observatorio Nacional Argentino.
Si bien, en ese momento la propuesta fue vetada por el Gobierno Argentino, Gould mantuvo contacto con Sarmiento, quien lo alentó afirmando que en un futuro el observatorio se concretaría, tal como finalmente ocurrió.
El 3 de abril de 1866, Gould invitó al Ministro a una cena organizada por Rutherfurd en su casa, ubicada en el 179 de la 2da Avenida en Nueva York, para compartir con diversas personalidades de distinto carácter y rango. Durante la misma, Sarmiento fue invitado a admirar el espléndido observatorio del adinerado anfitrión, quien le obsequió una de las magníficas fotografías de la Luna que había obtenido el año anterior con el nuevo objetivo. Otras ampliaciones les fueron entregadas a Gould, las cuales hoy se encuentran en el Observatorio Astronómico de Córdoba[2] (Paolantonio y Minniti 2009; Minniti y Paolantonio 2009.
A su regreso a la República Argentina, Sarmiento fue elegido Presidente, y uno de sus primeros actos de gobierno fue promover la creación del Observatorio Nacional Argentino y la designación de Benjamin Gould como su director fundador.
Entre los objetivos propuestos para la nueva institución, se incluyó la realización de fotografías de cúmulos estelares abierto australes, con el propósito de obtener las posiciones de sus estrellas, para la futura determinación de sus movimientos propios. Para cumplir con este fin, se adquirieron los objetivos (visual y fotográfico) que habían pertenecido a Rutherfurd, el que poco tiempo antes los había entregado al óptico Henry Fitz hijo, como parte de pago por otro de mayor tamaño. También se compró una montura adecuada para portarlos (se intercalaban según la necesidad) al constructor Alvan Clark, telescopio que pasó a denominarse “Gran Ecuatorial”, que se convirtió de este modo en el primer astrográfico del país.
Ya en Córdoba, y fundado el observatorio el 24 de octubre de 1871, la montura del Gran Ecuatorial fue instalada. En abril de 1872, al desembalarse la caja que contenía el preciado doblete fotográfico, se encontró que la lente divergente estaba quebrada en dos mitades casi iguales siguiendo una línea irregular, aunque bastante recta.
El fotógrafo contratado, Carl Schultz Sellack, intentó recuperar la lente rota, diseñando un dispositivo complejo que consistía en un anillo con doce tornillos micrométricos , que permitían posicionar las partes de la lente en su lugar. El accesorio fue construido por Perrin, un hábil relojero de origen suizo, que poseían su negocio casi frente a la Plaza Central (hoy plaza San Martín) de Córdoba. A pesar que la reparación no fue del todo satisfactoria, dado que la mayoría de las veces se obtenían imágenes dobles, se lograron bastante más de un centenar de placas, 109 de cúmulos y estrellas, varias de las cuales fueron aprovechadas con posterioridad. También se realizaron algunas tomas de la Luna, que fueron reproducidas para promoción de la actividad del Observatorio, como lo había hecho tiempo antes Rutherfurd con las suyas.
Éstas placas se constituyeron en las primeras fotografías celestes realizadas desde la República Argentina, hace ya 150 años.
A fines de 1872, el Ministerio de Justicia e Instrucción Pública a cargo de Nicolás Avellaneda, del cual dependía la institución, autorizó la compra de un objetivo similar al accidentalmente roto, el que fue encargado a Fitz. El objetivo dañado se entregó como parte de pago, por un valor equivalente a 800 pesos. Rutherfurd colaboró supervisando su construcción.
El objetivo reparado llegó a Buenos Aires desde Nueva York el 25 de junio de 1873. Con el mismo se obtuvieron, entre 1873 y 1882, más de un millar de placas del tipo húmedas de colodión. El estudio de las correspondientes a 37 cúmulos estelares, fue publicado en el Volumen 19 de los Resultados del Observatorio Nacional Argentino, bajo el nombre “Fotografías Cordobesas”.
Hoy, el objetivo fotográfico Rutherfurd-Fitz (y el visual), forma parte del patrimonio resguardado por el Museo del Observatorio Astronómico de Córdoba.
Características del objetivo fotográfico
El objetivo fotográfico y el visual, tienen monturas idénticas, elaboradas en bronce. Ambos son dobletes, con una lente anterior convergente biconvexa de Crown, y una lente posterior divergente menisco de Flint.
Rutherfurd indica que estos objetivos tenían un diámetro de 11 ¼ pulgadas (Rutherfurd 1865), y coincidentemente, Gould señala un valor de 286 mm (Gould 1897), correspondiente a una equivalencia de 25,4 mm por pulgada. Sin embargo, el diámetro efectivo, medido por el autor al borde interior del aro de bronce, es de 283,5 mm, mientras que el diámetro de las lentes, sí es de aproximadamente 11 ¼ pulgadas.
En Rutherfurd 1865 se señala que el objetivo fotográfico es un doblete, y se describe en términos generales cómo se realizó el tallado de las lentes, sin indicar otras características relacionadas a su diseño, configuración y radios de curvaturas.
Del estudio visual del objetivo (sin ser desarmado), se deduce que es un doblete de Fraunhofer, con una lente anterior convergente biconvexa de radios distintos, y una lente posterior divergente menisco. Ambos elementos se encuentran separados por un pequeño espacio, generado por tres trozos de papel ubicados a 120˚ cada uno. Los radios de curvatura de las caras enfrentadas de las dos lentes son iguales. Un cálculo aproximado del radio de curvatura de la cara anterior de la lente convergente dio como resultado 2.800 mm, mientras que el de la cara posterior de la divergente 3.340 mm[3].
En la masa de vidrio de ambas lentes, en particular en la de Crown, se encuentran varias burbujas de aire, la mayoría cercanas a la superficie anterior, con formas ligeramente alargadas, teniendo la más grande un tamaño de 1,5 x 2 mm[4].
Las lentes están sujetas por medio de un anillo de bronce y tres topes, que las retiene contra el aro de bronce externo. El anillo, que posee finas ranuras en su interior y se encuentra ennegrecido (seguramente para disminuir los reflejos), está fijado por medio de tres tornillos de ¼ de pulgada ubicados a 120˚ entre sí, que pasan el aro exterior a través de orificios ovalados, lo que permite regular el ajuste.
La distancia focal del objetivo visual indicada en Rutherfurd 1865 p. 204, es de 14 pies, equivalente a 4267 mm, mientras que sobre el fotográfico, se señala que tenía “algunas pocas pulgadas menos” (p. 308). En Sellack 1873 p. 65, se indica un valor de 4 metros de distancia focal. Este último coincide aproximadamente con el deducido por el autor a partir de la placa digitalizada de la Luna, obtenida en Córdoba el 6 de noviembre de 1872.
En cuanto a la distancia focal del objetivo reparado, Gould[5] destaca que había resultado ser un poco mayor que la anterior, sin indicar el valor. Posteriormente, en oportunidad del envío de las fotografías lunares a la Exposición de Filadelfia, en el informe de 1876, el Director señala que, en las placas, la imagen de la Luna tenía un diámetro de 35,2 mm, lo que implica una distancia focal de 4.034 mm.
El 18 de agosto de este año [2022], el Dr. Carlos Valoto junto al autor, realizaron una medición de la distancia focal con luz led blanca (máximo en 450 nm), que dio un valor de 4.100 mm con un error probable de 5 mm. La diferencia de más de 60 mm no parece explicarse por errores de medición, por lo que es posible que la distancia focal haya variado como consecuencias de cambios que se han producido (en forma intencional o no) a lo largo de los 149 años de existencia de este objetivo.
Agradecimientos: al Encargado del Museo del Observatorio Astronómico, Dr. David Merlo, por facilitar el acceso a los objetivos y al Dr. Carlos Valoto por el invaluable asesoramiento y ayuda en la medición de la distancia focal del objetivo fotográfico.
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.
- Sellack, C. S. (1873). Photographie südlicher Sterngruppen. Von Carl Schultz Sellack gegenwärting Professor der Physik an der Universität Cordoba, Südamerika. Astronomische Nachrichten, volume 82, Issue 5.
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Paolantonio, S. (2022) Objetivo del primer astrográfico argentino. A 150 años del inicio de las Fotografías Cordobesas. Disponible en https://historiadelaastronomia.wordpress.com/objetivoR-H/. Recuperado el … (indicar la fecha).
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Notas
[1] Lewis Rutherfurd fue amigo del primer director del Observatorio Nacional Argentino, Dr. Benjamin A. 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.
[2] La fotografía obsequiada a Sarmiento se encuentra en el Museo Sarmiento en la ciudad de Buenos Aires.
[3] Estos radios de curvatura de las lentes del objetivo visual son notablemente menores.
[4] En las lentes del objetivo visual, se identifican solo un par de burbujas de menor tamaño.
[5] Carta del 2/6/1881 al Ministro Manuel Pizarro, Libro Copiador, Archivo Museo del Observatorio Astronómico.
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