El gran cometa de 1882 | David Hill / South African Astronomical Observatory
El año 1882 fue crucial en la astronomía fotográfica. En el observatorio de Ciudad del Cabo, el astrónomo escocés David Gill obtuvo una asombrosa fotografía de un gran cometa. Además de los minúsculos detalles observados en el astro, la zona del cielo cubierta por la fotografía reveló miles de estrellas que resultaban invisibles en la observación ocular.
También en este año las placas fotográficas secas alcanzaron una sensibilidad casi cien veces más alta que la de las placas húmedas (con colodión) que habían sido utilizadas hasta entonces. Debido a las grandes ventajas que representaba la fotografía, su utilización pronto se generalizó en la astronomía promoviendo una revolución similar a la que ocasionó Galileo en 1609 con la introducción del telescopio.
Daguerrotipos y fotografías con colodión
La luz brillante puede ocasionar cambios químicos fácilmente visibles en algunos materiales. Por ejemplo, desde el siglo XVIII se sabía que el oscurecimiento de los compuestos de plata era debido a la exposición a la luz. Un artista francés, Joseph Niepce (1765-1833), fue el primero en utilizar cloruro de plata en una rudimentaria cámara para obtener imágenes de objetos reales tras exposiciones de varias horas y en 1827 presentó una de esas fotos a la Royal Society.
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Daguerrotipo de Louis Daguerre ca. 1850. | Aepryus
El gran pionero de la fotografía fue un seguidor de Niepce, también artista y también francés: Louis Daguerre (1789-1851), quien empleó el yoduro de plata (más eficiente que el cloruro) para obtener las imágenes que se conocieron como 'daguerrotipos'. No obstante, esta técnica era tan ineficiente que tan sólo encontró utilidad astronómica sobre los astros más brillantes: el Sol y la Luna.
El 23 de marzo de 1840, el químico anglo-americano John William Draper (1811-1882) usó una lente de 8 centímetros de diámetro para tomar una fotografía clara de la Luna tras 20 minutos (¡!) de exposición. Esta fue la primera fotografía astronómica tomada en Norteamérica. El espectro solar fue fotografiado por vez primera en 1842 por el físico francés Alexander Becquerel (1820-1891) y por Draper unos meses más tarde. El primer daguerrotipo del disco solar fue obtenido en París, en 1845, por los físicos franceses Leon Foucault (1819-1868) y Armand Fizeau (1819-1896).
En 1851, el director del observatorio de Harvard, John Whipple, tomó un daguerrotipo de la Luna que ganó una medalla de oro en una exposición del palacio de cristal de Paris y que fue alabado por la Academia francesa de Ciencias.
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Daguerrotipo de la Luna obtenido por John Whipple en 1851. | Harvard College Observatory
También en 1851, la fotografía dio un gran paso adelante cuando el escultor inglés Frederick Archer (1813-1847) inventó el proceso del colodión. Se trataba de una sustancia viscosa (nitrato de celulosa disuelto en una mezcla de alcohol y éter) que se extendía sobre una placa de vidrio. Posteriormente, en un cuarto oscuro, se superponía el yoduro de plata al colodión. Esta mezcla respondía a la luz con mayor rapidez que todas las sustancias empleadas anteriormente. El astrónomo británico Warren de la Rue (1815-1889) utilizó este método junto con un reflector de 33 cm para, en 1852, obtener buenas imágenes de la Luna en menos de medio minuto de exposición. Utilizando un telescopio solar, obtuvo buenas imágenes de las manchas solares confirmando la existencia del ciclo de once años.
En 1860, de la Rue trajo su telescopio solar a Rivabellosa (Burgos) para observar el eclipse solar que tuvo lugar el 18 de julio. Junto con el astrónomo italiano Pietro Angelo Secchi (1818-1878), fotografió el borde del Sol durante el eclipse utilizando exposiciones muy cortas. Era bien conocido que en los eclipses solares aparecían unas nebulosidades en torno al disco, pero que no se sabía si estas nebulosidades se generaban en el Sol o en la Luna. De la Rue y Secchi demostraron que tales nebulosidades tenían su origen en la superficie solar: las 'prominencias solares'. Este fue el primer gran descubrimiento realizado gracias a la fotografía.
Placas secas y el cometa de 1882
Las placas húmedas de colodión sólo eran apropiadas para exposiciones cortas (como las utilizadas en las fotos solares), pero al cabo de pocos minutos el colodión se secaba y la placa se inutilizaba, lo que impedía realizar exposiciones largas.
En 1871, el químico británico Richard Leach Maddox (1816-1902) tuvo la idea de utilizar gelatina seca en lugar de colodión, lo que permitía realizar fotografías con tiempos de exposición largos. Por fin gracias a esta técnica el campo de la fotografía podía ir más allá de la Luna y el Sol y podían empezar a abordarse otros astros.
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David Hill, autor de la fotografía del cometa de 1882. | Lick Observatory
El gran cometa de 1882 proporcionaría a la fotografía astronómica una oportunidad espectacular para demostrar sus posibilidades. El astrónomo escocés David Gill (1843-1914) solicitó la ayuda de un fotógrafo para fotografiar el cometa desde el observatorio de Ciudad del Cabo (Sudáfrica). Utilizó un telescopio para realizar el seguimiento del cometa mientras la cámara estaba montada en uno de los contrapesos con el objetivo abierto. El resultado fue asombroso: Gill no sólo obtuvo una soberbia imagen del cometa sino que la zona del cielo cubierta por la fotografía reveló miles de estrellas que resultaban invisibles en la observación ocular.
Puede decirse que esta fotografía conmovió completamente el mundo de la astronomía. Y es que la fotografía presentaba ventajas importantísimas respecto de la observación ocular tradicional. La retina del ojo 'refresca' (borra) continuamente su impresión para obtener una nueva imagen, mientras que la fotografía funciona acumulativamente lo que permite, mediante largas exposiciones, obtener imágenes de objetos muy débiles. Acoplada a un buen telescopio, una placa fotográfica expuesta durante largo tiempo (varias horas o incluso una noche entera) puede revelar estrellas tan tenues que nunca podrían ser vistas de forma directa ni por los ojos más agudos. Y por si esto fuera poco, la placa fotográfica constituye un registro permanente de la observación, un registro que puede ser posteriormente comparado a nuevas fotos de la misma región del cielo para buscar cambios, por ejemplo para medir los movimientos propios de los astros o la aparición de fenómenos transitorios: supernovas, paso de asteroides y cometas, etc.
La "carte du ciel"
La excelente fotografía realizada por Gill en 1882 le sirvió de estímulo para fotografiar regiones selectas del Hemisferio Sur. Este atlas fotográfico fue utilizado por el holandés Jacobus Kapteyn (1851-1922) para construir un catálogo con las posiciones de 454.000 estrellas. Una labor complementaria fue llevada a cabo por los hermanos Henry en Francia fotografiando el Hemisferio Norte.
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El Observatorio de San Fernando (Cádiz) colaboró activamente en la 'carte du ciel'
Estos trabajos pioneros inspiraron un trabajo verdaderamente monumental que fue coordinado desde el Observatorio de París: la confección de un atlas fotográfico completo. Esta 'Carte du Ciel' ocupó a científicos de una veintena de países durante muchos años pues no llegó a publicarse en forma completa hasta 1964.
El norteamericano James Keeler demostraría a finales del XIX la manifiesta superioridad de los reflectores respecto de los refractores para tomar fotografías. Desde ese momento, y durante casi un siglo, la herramienta favorita del astrónomo sería un telescopio reflector equipado con una buena cámara fotográfica. La introducción de la fotografía ocasionaría una auténtica revolución en la astronomía, una revolución que tan sólo puede ser comparada a la generada en 1609 cuando Galileo introdujo el telescopio.
Curiosidades
* La nueva técnica fotográfica era muy adecuada para registrar espectros estelares (obtenidos cuando un prisma distribuye la luz estelar según la longitud de onda). Draper tomó una fotografía del espectro de la estrella Vega en 1872 y William Huggins (1824-1910), que estaba especializado en el análisis espectral, pronto utilizó la fotografía para tomar espectros que incluso incluían el rango ultravioleta.
* En las nebulosas la fotografía puede revelar tanto sus regiones brillantes (en exposiciones cortas) como las más oscuras (en exposiciones largas). Así el astrónomo británico Isaac Roberts (1829-1904) demostró en 1886 que el cúmulo de las Pléyades está embebido en una nebulosidad filamentosa y que la nebulosa Andrómeda es una nebulosa espiral vista muy de canto.
* En los últimos años del XIX, Keeler utilizó la fotografía para estimar el número de nebulosas y concluyó que había más de 100.000 observables. Lo que resultaba aún más sorprendente es que las 'nebulosas espirales' constituían una especie muy común (pero naturalmente su naturaleza extragaláctica era desconocida aún).
* La fotografía fue también muy útil, desde sus primeros días, en el estudio del sistema solar. Proporcionó mapas de la Luna con un detalle asombroso y ayudó a detectar numerosos asteroides (el astrónomo alemán Maximilian Wolf descubrió 582 y su sucesor Karl Reinmuth 980).
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Rafael Bachiller es director del Observatorio Astronómico Nacional (Instituto Geográfico Nacional).
Fuente
