La Carte du Ciel (literalmente, 'Mapa del cielo') y el Catálogo Astrográfico (o Carta Astrográfica ) eran dos componentes distintos pero conectados de un enorme proyecto astronómico internacional, iniciado a finales del siglo XIX, para catalogar y mapear las posiciones de millones de estrellas tan tenues como 11 o 12 de magnitud. Veinte observatorios de todo el mundo participaron en la exposición y medición de más de 22.000 placas fotográficas (de vidrio) en un enorme programa de observación que se extendió a lo largo de varias décadas. A pesar de su gran escala, o debido a ella, el proyecto solo tuvo un éxito parcial: el componente Carte du Ciel nunca se completó y durante casi medio siglo se ignoró en gran medida la parte del Catálogo Astrográfico. Sin embargo, la aparición del Catálogo Hipparcos en 1997 ha supuesto un importante desarrollo en el uso de este material histórico de placas.
Observatorio | Declinación | Época | No. de | |
---|---|---|---|---|
(Zona) | De | A | estrellas | |
Greenwich | + 90 ° | + 65 ° | 1892-1905 | 179.000 |
Vaticano | + 64 ° | + 55 ° | 1895-1922 | 256 000 |
Catania , Sicilia | + 54 ° | + 47 ° | 1894-1932 | 163.000 |
Helsinki | + 46 ° | + 40 ° | 1892-1910 | 159.000 |
Potsdam | + 39 ° | + 32 ° | 1893-1900 | 108.000 |
Hyderabad norte | + 39 ° | + 36 ° | 1928-1938 | 149.000 |
Uccle , Bélgica | + 35 ° | + 34 ° | 1939-1950 | 117.000 |
Oxford 2 | + 33 ° | + 32 ° | 1930-1936 | 117.000 |
Oxford 1 | + 31 ° | + 25 ° | 1892-1910 | 277.000 |
París | + 24 ° | + 18 ° | 1891-1927 | 253.000 |
Burdeos | + 17 ° | + 11 ° | 1893-1925 | 224.000 |
Toulouse | + 10 ° | + 05 ° | 1893-1935 | 270.000 |
Argel | + 04 ° | −02 ° | 1891-1911 | 200.000 |
San Fernando , España | −03 ° | −09 ° | 1891-1917 | 225.000 |
Tacubaya, México | −10 ° | −16 ° | 1900-1939 | 312 000 |
Hyderabad sur | −17 ° | −23 ° | 1914-1929 | 293.000 |
Córdoba , Argentina | −24 ° | −31 ° | 1909-1914 | 309.000 |
Perth , Australia | −32 ° | −37 ° | 1902-1919 | 229.000 |
Perth / Edimburgo | −38 ° | −40 ° | 1903-1914 | 139.000 |
Ciudad del cabo | −41 ° | −51 ° | 1897-1912 | 540 000 |
Sydney | −52 ° | −64 ° | 1892-1948 | 430.000 |
Melbourne | −65 ° | −90 ° | 1892-1940 | 218.000 |
Orígenes y objetivos
En 1887 , la directora del Observatorio de París, Amédée Mouchez , inició un vasto y sin precedentes proyecto internacional de mapeo de estrellas , quien se dio cuenta del potencial del nuevo proceso fotográfico de placa seca para revolucionar el proceso de elaboración de mapas de las estrellas. Como resultado del Congreso Astrográfico de más de 50 astrónomos celebrado en París en abril de 1887, 20 observatorios de todo el mundo aceptaron participar en el proyecto y se establecieron dos objetivos:
Para el primero, el Catálogo Astrográfico, todo el cielo debía fotografiarse a 11 magnitudes para proporcionar un catálogo de referencia de las posiciones de las estrellas que llenaría la brecha de magnitud entre las observadas previamente por el tránsito y las observaciones de instrumentos del círculo meridiano hasta 8 magnitudes; esto sería proporcionar las posiciones de una red razonablemente densa de posiciones de estrellas que, a su vez, podría usarse como un sistema de referencia para el componente de levantamiento más débil (la Carte du Ciel). Diferentes observatorios de todo el mundo se encargaron de inspeccionar zonas de declinación específicas (ver tabla). Las placas del Catálogo Astrográfico, de una exposición típica de 6 minutos, fueron fotografiadas, medidas y publicadas en su totalidad a su debido tiempo. Produjeron un catálogo de posiciones y magnitudes de aproximadamente 11,5 magnitudes, y el programa se completó en gran medida durante el primer cuarto del siglo XX.
Para el segundo objetivo, un segundo juego de placas, con exposiciones más largas pero superposición mínima, fue fotografiar todas las estrellas a 14 mag. Estas placas debían reproducirse y distribuirse como un conjunto de cartas, la Carte du Ciel, en contraste con las cartas celestes anteriores que se habían construido a partir de las coordenadas celestes de las estrellas observadas por instrumentos de tránsito. La mayoría de las placas Carte du Ciel utilizaron tres exposiciones de 20 minutos de duración, desplazadas para formar un triángulo equilátero con lados de 10 segundos de arco, lo que facilita la distinción entre estrellas de defectos de placas y asteroides de estrellas.
Herbert Hall Turner , entonces profesor saviliano de astronomía en la Universidad de Oxford, ofrece un fascinante relato contemporáneo de esta vasta colaboración astronómica internacional, publicado en 1912 . [2] Otros aspectos se tratan en varios documentos de las Actas del Simposio Número 133 de la IAU celebrado en 1988. [3]
El Catálogo Astrográfico
Para el Catálogo Astrográfico, 20 observatorios de todo el mundo participaron en la exposición y medición de más de 22.000 placas de vidrio (ver tabla). Alrededor de la mitad de los observatorios encargaron telescopios a los hermanos Henry (Paul y Prosper) en Francia, y otros procedían de la fábrica de Howard Grubb de Dublín . [4] Estos telescopios se denominaron astrógrafos normales con una apertura de alrededor de 13 pulgadas (33 cm) y una distancia focal de 11 pies (3,4 m) diseñados para crear imágenes con una escala uniforme en la placa fotográfica de aproximadamente 60 segundos de arco / mm mientras cubriendo un campo de visión de 2 ° × 2 °. A cada observatorio se le asignó una zona de declinación específica para fotografiar. La primera placa de este tipo se tomó en agosto de 1891 en el Observatorio del Vaticano (donde las exposiciones tardaron más de 27 años en completarse), y la última en diciembre de 1950 en el Observatorio de Ukkel (Bruselas), y la mayoría de las observaciones se realizaron entre 1895 y 1920. Para compensar los defectos de la placa, cada área del cielo se fotografió dos veces, utilizando un patrón de superposición de esquina a centro de dos pliegues, extendido en los límites de la zona, de modo que las placas de cada observatorio se superpondrían con las de las zonas adyacentes. Los observatorios participantes acordaron utilizar un telescopio estandarizado para que todas las placas tuvieran una escala similar de aproximadamente 60 segundos de arco / mm. Las áreas medibles de las placas eran 2,1 ° × 2,1 ° (13 cm × 13 cm), por lo que el patrón de superposición consistía en placas que estaban centradas en cada banda de grados en declinación, pero compensadas en ascensión recta en dos grados. Muchos factores, como el catálogo de referencia, la técnica de reducción y los formatos de impresión, se dejaron en manos de las instituciones individuales. El objetivo de precisión posicional fue de 0,5 segundos de arco por imagen.
La medición de la placa fue un asunto prolongado, con la medición hecha a ojo y registrada a mano. Las placas se entregaron a un gran número de "ordenadores" semicualificados para determinar las posiciones de las estrellas en cada placa. (Antes de su significado moderno, la palabra "computadora" significaba una persona que realiza cálculos). Las "computadoras" medirían manualmente cada estrella con respecto a la docena de estrellas de referencia dentro de esa placa en particular, y luego realizarían cálculos para determinar la ascensión y declinación rectas de la estrella . Sin embargo, el objetivo original de 11 mag para la magnitud límite se superó en general, con algunos observatorios midiendo rutinariamente estrellas tan débiles como 13 mag. En total, se observaron unos 4,6 millones de estrellas (8,6 millones de imágenes). Las estrellas más brillantes estaban sobreexpuestas en las placas, no medidas y, por lo tanto, faltaban en los catálogos resultantes. Las medidas de las placas (como coordenadas rectangulares), así como las fórmulas para transformarlas en coordenadas ecuatoriales, se publicaron en los volúmenes originales del Catálogo Astrográfico, aunque las coordenadas ecuatoriales que las acompañan son ahora de solo interés histórico. La publicación de las mediciones se llevó a cabo desde 1902 hasta 1964 y dio como resultado 254 volúmenes impresos de datos brutos.
Durante décadas, el Catálogo Astrográfico fue ignorado en gran medida. Era difícil trabajar con los datos porque no estaban disponibles ni en formato legible por máquina ni en coordenadas ecuatoriales. Se invirtieron décadas de trabajo a nivel internacional antes de que el proyecto fuera reemplazado por técnicas astronómicas modernas. Un problema fue que el trabajo tomó mucho más tiempo de lo esperado. Como se había previsto originalmente, se suponía que el proyecto hubiera durado solo de 10 a 15 años. Un problema más serio fue que mientras muchos astrónomos europeos estaban preocupados con este proyecto, que requería trabajo metódico y constante en lugar de creatividad, en otras partes del mundo, en particular, la astrofísica de los Estados Unidos se estaba volviendo mucho más importante que la astrometría . Como resultado, la astronomía francesa en particular se quedó atrás y rezagada durante décadas.
La Carte du Ciel
El componente Carte du Ciel del programa, aún más ambicioso, fue realizado por algunos de los observatorios participantes, pero otros no lo completaron ni lo iniciaron. Las cartas resultaron ser excesivamente caras de fotografiar y reproducir, generalmente a través de placas de cobre grabadas ( fotograbado ), y muchas zonas no se completaron o no se publicaron correctamente. Las placas que se tomaron en general todavía existen, pero cubren solo la mitad del cielo. Por lo general, se archivan en sus observatorios originales. Muy pocas placas se han vuelto a medir y analizar recientemente con la disponibilidad de los datos del Catálogo Hipparcos (ver más abajo).
Combinación del Catálogo Astrográfico con Hipparcos
La gran cantidad de trabajo invertido en el Catálogo Astrográfico, tomando planchas, midiendo y publicando, buscó durante mucho tiempo dar solo un beneficio científico marginal. Pero hoy, los astrónomos están muy en deuda con este gran esfuerzo debido a la posibilidad de combinar estas posiciones centenarias de estrellas con los resultados del satélite de astrometría espacial Hipparcos de la ESA , lo que permite derivar movimientos propios de alta precisión para 2,5 millones de estrellas. Específicamente, las posiciones del Catálogo Astrográfico se transfirieron de los catálogos impresos de décadas de antigüedad a un formato legible por máquina (realizado en el Instituto Astronómico Sternberg en Moscú bajo la dirección de A. Kuzmin) entre 1987 y 1994. Luego, los datos se redujeron nuevamente (en el Observatorio Naval de Estados Unidos en Washington bajo el liderazgo de Sean Urban), utilizando las estrellas de referencia medidas por el satélite de astrometría Hipparcos . [5] Las estrellas del Catálogo Hipparcos se utilizaron para establecer un marco de referencia detallado en las diversas épocas de las placas del Catálogo Astrográfico, mientras que las 2,5 millones de estrellas en el Catálogo Tycho-2 proporcionaron un marco de referencia denso para permitir que las distorsiones de las placas sean calibrado y corregido con precisión. Los movimientos adecuados de todas las estrellas del Catálogo Tycho podrían derivarse especialmente gracias al Catálogo Astrográfico, pero además utilizando las posiciones de las estrellas de más de 140 catálogos terrestres. Aparte de las 120.000 estrellas del propio Catálogo Hipparcos, el Catálogo Tycho-2 resultante (compilado en el Observatorio de la Universidad de Copenhague bajo el liderazgo de Erik Høg) es ahora el catálogo de estrellas más grande, más preciso y más completo de las estrellas más brillantes del mundo. cielo. Actualmente es la base para derivar las posiciones de todas las estrellas más débiles del cielo. Sean Urban del Observatorio Naval de Estados Unidos escribió en 1998: [5]
La historia del esfuerzo del Catálogo Astrográfico es una de personas dedicadas que dedican tediosas décadas de sus carreras a un solo objetivo. Algunos creen que también es la historia de cómo los mejores observatorios europeos del siglo XIX perdieron su liderazgo en la investigación astronómica al dedicar tantos recursos a esta única empresa. Presentado durante mucho tiempo como una lección objetiva sobre la ambición excesiva, el Catálogo Astrográfico se ha convertido más recientemente en una lección sobre la forma en que los datos antiguos pueden encontrar nuevos usos.
Referencias
- ^ Fuente: http://ad.usno.navy.mil/proj/AC Archivado el 9 denoviembre de 2007en Wayback Machine y A. Kuzmin et al. Suplemento de Astroonomía y Astrofísica de 1999, Vol.136, pp491-508
- ^ HH Turner, 1912 El gran mapa estelar, siendo un breve relato general del proyecto internacional conocido como la carta astrográfica (John Murray)
- ^ Actas del Simposio número 133 de IAU, Mapeo del cielo , editor S. Debarbat, 1988
- ^ Jones, Derek (octubre de 2000). "El valor científico de la Carte du Ciel" . Astronomía y Geofísica . 41 (5): 16-20. Bibcode : 2000A & G .... 41e..16J . doi : 10.1046 / j.1468-4004.2000.41516.x .
- ^ a b Urban, Sean; Corbin, Thomas (junio de 1998). "El catálogo astrográfico: un siglo de trabajo da sus frutos" . Cielo y telescopio . Vol. 95 no. 6. Cambridge, MA: Sky Publishing Corporation. págs. 40–44 . Consultado el 12 de septiembre de 2016 .
Otros enlaces
- Henry Chamberlain Russell para obtener más detalles sobre la contribución australiana.
- [1] Grupo de trabajo de la Comisión 8 de la UAI, incluye una fotografía de monjas midiendo la colección de platos del Vaticano (1910-1921)
- [2] Histoire de l'Observatoire de Toulouse (con una sección sobre la Carte du Ciel)
- [3] Una recopilación de material histórico del Observatorio de Palermo.