Biografía de Tycho Brahe

Nació el de 14 Dic 1546 en Knudstrup, Dinamarca
Murió el de 24 Oct 1601 en Praga, Bohemia (ahora República Checa)

Tycho Brahe, hijo de Beate Bille y Otte Brahe, recibió el nombre de Tyge. Hoy en día se le conoce como Tycho ya que es la versión latinizada de su nombre que él adoptó cuando tenía unos quince años. Por simplificar usaremos el nombre Tycho a lo largo de esta biografía. Otte Brahe, el padre de Tycho, procedía de la nobleza danesa y era un hombre importante entre el grupo más cercano de adictos al rey danés. Beate Bille, la madre de Tycho, también venía de una importante familia que había dado  importantes eclesiásticos y políticos. El hermano gemelo de Tycho murió poco después de nacer. Sus padres ya tenían una hija anterior pero Tycho fue su primer hijo varón. 

Cuando Tycho tenía dos años sucedió un extraño episodio. Su tío, Jorgen Brahe (en palabras del mismo Tycho):

... sin el conocimiento de mis padres me llevó con él mientras estaba en mi primera juventud. (K, Ferguson, The nobleman and his housedog (London, 2002))

Fue un extraño episodio ya que no parece causar disputas familiares ni hizo que sus padres intentasen recuperarlo. Jorgen Brahe, y su mujer Inger Oxe no tenían hijos propios, y actuaron como padres adoptivos para Tycho hasta la muerte de Jorgen. Jorgen Brahe, como su hermano Otte Brahe, fue un importante noble danés mientras que Inger Oxe era la hermana de Peder Oxe que fue miembro de los Rigsraads, el consejo de gobierno compuesto por 20 consejeros del Rey. De hecho Tycho se benefició mucho en, en cuanto a su educación, de su madre adoptiva Inger Oxe que tenía inquietudes intelectuales como otros miembros de su familia, mientras que los Brahes y los Billes tenían poco tiempo para pretensiones educativas.

Jorgen Brahe gobernaba el castillo de Tostrup, y fue en ese castillo donde vivió Tycho desde que fue llevado por Jorgen hasta que tuvo seis años. No deberíamos dar la impresión de que no viajo durante este tiempo, ya que sus padres tenían muchas obligaciones administrativas que les llevaban fuera y es posible que Tycho a veces fuese con uno de ellos. En 1552 se dio a Jorgen el mando del Castillo de Vordinborg, lo que era un ascenso a un cargo más importante. Aproximadamente un año después de que Tycho se mudase a Vordingborg con sus padres adoptivos comenzó a ir a la escuela, asistiendo casi con toda certeza a la que estaba anexa a la catedral local. Aunque Otte, el padre de Tycho, consideraba que aprender latín era una pérdida de tiempo, sus padres adoptivos eran mucho más proclives a que recibiera este tipo de educación. Tycho asistió a esta escuela hasta la edad de doce años, y después comenzó sus estudios universitarios.

El 19 de Abril de 1559 Tycho comenzó sus estudios en la Universidad de Copenhague. Allí, siguiendo los deseos de su tío, estudio derecho pero también estudió una variedad de otras materias y se interesó por la astronomía. Fue, sin embargo, el eclipse que ocurrió el 21 de Agosto de 1560, particularmente el hecho de que había sido predicho, lo que le impresionó tanto que empezó a hacer sus propios estudios de astronomía ayudado por algunos de los profesores. Compró unas efemérides y libros como el Tractatus de Sphaera de Sacrobosco, el Cosmographia seu descriptio totius orbis de Apiano y el De triangulis omnimodis de Regiomontano.

Sus padres adoptivos decidieron que decía tener experiencia en el extranjero y en Febrero de 1562 partió con un compañero de viaje para ir a la Universidad de Leipzig. La astronomía no fue parte oficial de sus estudios, que se centraron en lenguas clásicas y cultura, pero él había traído sus libros de astronomía con él junto con los mapas de las constelaciones de Durero. Comenzó a hacer observaciones y en Agosto de 1563, mientras permanecía en la Universidad de Leipzig, comenzó a llevar un registro de estas observaciones. La segunda observación que registró fue una conjunción de Júpiter y Saturno que resultó ser significativa para la carrera posterior de Tycho. Ni las tablas basadas en Copérnico ni las de Tolomeo daban la fecha correcta para la conjunción, las de Tolomeo se equivocaban en casi un mes e incluso las de Copérnico en varios días. Tycho, con la confianza de alguien que aún no tenía los 17, pensó que él podría hacerlo mejor, y más tarde se demostró a si mismo que estaba en lo cierto.

Tycho estudiaba ahora astronomía con Bartholomew Schultz en Leipzig quien le enseñó algunos trucos para obtener observaciones más precisas. Aprendió que para obtener observaciones precisas se necesitaban buenos instrumentos y empezó a comprarlos. Tycho regresó a casa en Mayo de 1565 y en los meses siguientes su tío Jorgen dio su vida rescatando al rey. Su padre, que ahora mandaba el Castillo de Helsingborg, y su madre asumieron la responsabilidad del joven que aún tenía menos de dieciocho. En 1566 nuevamente salió de viaje, visitando primero la universidad de Wittenberg y después la de Rostock. Mientras estaba en Rostock se vio implicado en una disputa con otro estudiante danés y en el duelo resultante Tycho perdió parte de su nariz. Una consecuencia de esto fue que Tycho desarrolló el interés por la medicina y la alquimia.

Tras su regreso a casa en abril de 1567 se hizo con una nariz artificial hecha de plata y oro. Estuvo, sin embargo, desfigurado de por vida y sus retratos muestran la mutilación que fue casi con certeza peor de lo que reflejaron los artistas. El padre de Tycho deseaba que emprendiera con rapidez una carrera política pero de algún modo Tycho persuadió a su padre para que le permitiese hacer otro viaje al extranjero. En primer lugar volvió a visitar Rostock, después fue a Basel, Freibug, y Augsburg. Tycho había estado trabajando en instrumentos mejorados para la observación durante un tiempo, pero cuando estaba en Augsburg diseñó alguno de su propiedad y logró obtener un patrón para financiar el coste de un nuevo instrumento más grande. En aproximadamente un mes tenía un gran cuadrante construido y levantado en la finca de su patrón a las afueras de la ciudad. Era muy preciso pero era tan masivo que requería muchos sirvientes para alinearlo por lo que sólo podía hacerse una observación cada noche. Peter Ramus viajó también a Alemania y mientras estuvo en Augsburg supo del enorme cuadrante de Tycho por lo que asistió a reuniones en las que ambos se enzarzaban en profundas discusiones astronómicas. Tycho comenzó a construir otro instrumento, esta vez un gran globo celeste hecho de madera.

Al recibir noticias de que su padre estaba enfermo, Tycho regresó a casa durante los últimos días de 1570. Su padre murió en Mayo de 1571 y poco después, con la ayuda de su tío Steen Bille, Tycho comenzó a construir un observatorio en la Abadía de Herrevad. También construyeron un laboratorio de alquimia ya que la alquimia se estaba convirtiendo en uno de los principales intereses de Tycho. En 1572 se encontró con Kirsten Jorgensdatter, una chica de su ciudad natal de Knudstrup, pero dado que ella era una plebeya y él un noble, no pudieron casarse legalmente. Kirsten vivió con él, sin embargo, como su esposa según el derecho común. El año 1572 fue significativo para Tycho en otro aspecto como describe Field:

El 11 de Noviembre de 1572, se asomó a la oscuridad de las primeras horas de la noche, tras una larga sesión de experimentación alquímica, y su primera mirada al cielo le mostró una estrella extra en la constelación de Casiopea, casi directamente sobre su cabeza. Instantáneamente llamó a su químico ayudante para confirmar que la estrella estaba realmente allí. Él no fue el primero en ver la nueva estrella (una supernova) pero sus observaciones de ésta (publicadas en 1574) hicieron mucho para probar más allá de toda duda razonable que la estrella realmente pertenecía al firmamento y no era simplemente un fenómeno local en el mundo sublunar (como se creía generalmente que eran los cometas). La estrella es conocida actualmente como la 'supernova de Tycho'. Esto hizo que Tycho volviera a interesarse por la astronomía. (J.V. Field, Tycho Brahe (Personal communication, 1995)).

En septiembre de 1574 Tycho empezó a dar clases de astronomía en la Universidad de Copenhague pero lo dejó en la primavera siguiente cuando recibió un ingreso anual de la hacienda de su padre. Inició otro viaje al extranjero, visitando en primer lugar Kassel. El Landgrave Guillermo IV de Hessen-Kassel había fundado un observatorio en Kassel unos 15 años antes y Tycho estaba muy impresionado por los métodos usados allí. El diseño de su propio observatorio estaría influenciado por el de Kassel y Tycho se escribió frecuentemente con el Landgrave; ver [21] para más detalles de su relación y correspondencia.

Al partir de Kassel, Tycho visitó Frankfurt, Basel y finalmente Venecia antes de regresar a Dinamarca a finales de 1575. Por esta época había tomado la decisión de abandonar Dinamarca y asentarse en Bassel, pero el rey Federico de Dinamarca no iba a perder a su más eminente científico con facilidad por lo que hizo ofertas a Tycho para tentarlo a construir un observatorio en Dinamarca. Tras algunas ofertas que Tycho no encontró atractivas, el rey le ofreció la isla de Hven (llamada hoy Ven):

Con ayuda financiera del Rey de Dinamarca, procedió a instalar un observatorio, en la isla de Hven en el estrecho de Copenhague. El observatorio, llamado Uraniborg, estaba equipado con instrumentos excepcionalmente grandes y precisos (y con un laboratorio de alquimia en su base). En Uraniborg Tycho hizo veinte valiosos años de observaciones astronómicas. J V Field, Tycho Brahe (J.V. Field, Tycho Brahe (Personal communication, 1995)).

Este es el dibujo de Tycho del edificio principal de Uraniblorg, tomado de su Astronomiae instauratae mechanica (1598). Más abajo vemos su plano de los jardines, del mismo trabajo, con el edificio principal en el centro y las casas de los sirvientes, un estudio de imprenta, y otros edificios justo en el interior de los muros exteriores. Debe destacarse que el diseño de Tycho estuvo influenciado por los edificios que había visto en Venecia, y fue también construido en una forma altamente geométrica. 

Uno de los acontecimientos astronómicos más emocionantes que Tycho observó desde Uraniborg fue un cometa que divisó por primera vez el 13 de Noviembre de 1577. Publicó su narración en De mundi aetherei recentioribus phaenomenis (1588) en el que extrae conclusiones cosmológicas a partir del hecho de que sus mediciones muestran que el cometa no está más cerca de la Tierra que de la Luna, en contradicción con el modelo del cosmos de Aristóteles. A partir de sus observaciones Tycho fue capaz de demostrar que el cometa estaba con certeza más allá de Venus.

En 1584, el observatorio de Uraniborg se le quedaba pequeño para albergar todos sus instrumentos, Tycho construyó un segundo observatorio llamado Stjerneborg adyacente a Uraniborg. Esta fue la época en la que Tycho estuvo más activo en la producción de instrumentos. Thoren escribe:

A causa del número y variedad de instrumentos fabricados y descritos por Tycho, los comentaristas anteriores han dado por hecho que él fabricaba instrumentos con el único propósito de mantener a sus artesanos ocupados. En efecto, sin embargo, su construcción puede ser rastreada en sus registros y racionalizada como varias series de experimentos que sólo produjeron sus mejores instrumentos a mediados de la década de 1580. El proceso de diez años tuvo considerables consecuencias para el progreso de la obra teórica de Tycho durante su vida. Esto también ha oscurecido la comprensión histórica de la precisión de sus instrumentos. (V. E. Thoren, New light on Tycho's instruments, J. Hist. Astronom. 4 (1) (1973), 25-45).

Maeyama destaca:

el maravilloso acuerdo entre la descripción y la práctica de las observaciones de Tycho. (Y. Maeyama, Determination of the Sun's orbit (Hipparchus, Ptolemy, al-Battani, Copernicus, Tycho Brahe), Arch. Hist. Exact Sci. 53 (1) (1998), 1-49).

Wesley, hace un cuidadoso estudio de la precisión de las observaciones de Tycho. Swerdlow, escribe:

Los resultados del estudio son interesantes, y nos hablan bien de la precisión de los instrumentos de Tycho. Los probados son el cuadrante mural, el cuadrante giratorio de madera, el cuadrante giratorio de acero, el sextante astronómico, y la esfera armilar ecuatorial, ésta última que mide las declinaciones directamente. Además de periodos ocasionales cuando uno u otro instrumento estaban claramente desajustados – como, por cierto, sólo un estudio de este tipo puede mostrar – las observaciones tienen errores que caen en su mayor parte entre 0.5' y 1.0', es decir, aproximadamente la precisión del estándar usado para su comparación. Así, como fue también el caso en el anterior estudio de las estrellas fijas, la creencia de Kepler de que las observaciones de Tycho podían ser fiables como mejores de dos minutos está ampliamente confirmada. (W.G. Wesley, Tycho Brache's solar observations, Journal for the history of astronomy 10 (1979), 96-101).

Entre sus muchos descubrimientos Tycho encontró que la oblicuidad de la elíptica ha disminuido desde la época de Tolomeo pero obtuvo un valor incorrecto debido a los errores de Tolomeo.

Tycho es quizá más conocido hoy por su teoría del sistema solar que está basada en una Tierra estacionaria alrededor de la cual giran el Sol y la Luna. Los otros planetas, de acuerdo con la teoría de Tycho, giran alrededor del Sol. De hecho en sus días de juventud Tycho había sido convencido por el modelo centrado en el Sol de Copérnico pero su firme creencia de que la teoría debe estar apoyada por la prueba experimental le alejó de ella. El problema era, por supuesto que en el modelo centrado en el Sol de Copérnico se observaría un cambio de paralaje pero a pesar de sus intentos de medir dicho cambio, Tycho no pudo detectar ninguno. Había dos posibilidades para explicar esto: o bien la Tierra estaba fija, o la escala del universo era increíblemente grande. Hoy día sabemos que es la segunda la que es correcta, y que la escala es tal que Tycho no habría podido medir el paralaje con sus instrumentos.

La primera medición del paralaje de una estrella la realizó Bessel en 1838 hallando 0.3'' para el paralaje de 61 Cygni. A pesar de la calidad de las mediciones de Tycho, este valor es unas 100 veces más pequeño que los errores observacionales de Tycho. De hecho Tycho no fue el primero en proponer el modelo centrado en la Tierra con los planetas orbitando alrededor del Sol ya que Erasmus Reinhold lo hizo unos cuantos años antes. Sin embargo Rosen en (E. Rosen, Tycho Brahe and Erasmus Reinhold, Arch. Internat. Hist. Sci. 32 (108) (1982), 3-8.) arguye de forma convincente que Tycho no conocía la teoría de Reinhold.

El rey Federico murió en Abril de 1588 y siendo su hijo Christian (que se convirtió en el Rey Christian IV) todavía un niño, se nombró un regente. El apoyo para Tycho continuó sin embargo, y él presentó un esquema a los Rigsraads para permitir a sus hijos heredar Uraniborg. Sobrevivieron seis de sus ocho hijos. Tuvo dos varones; Tycho, nacido en 1581, y Georg en 1583. También tuvo cuatro hijas; Kirsten nacida en 1573, Magdalena en 1574, Elizabeth en 1579, y Cecilie en 1582. Debido a que Kirsten era la esposa de Tycho por el derecho común, sus hijos no podían heredar a Tycho, sin embargo presentó un privilegio que dio a Uraniborg algo parecido al estatus de universidad, y al director el estatus de director de una universidad. También declaró que la sucesión a la dirección daría preferencia a “la propiedad de Tycho Brahe”. Quizá sorprendentemente, ya que el estado estaba intentando detener la aceptación de las esposas de derecho común, el privilegio de Tycho fue aceptado, una señal segura de la alta estima en la que se le tenía (y quizá también debido a los muchos familiares y amigos que estaban en los Rigsraads).

En sus días de juventud Tycho había sido un hombre justo en sus tratos con los demás. Aunque había tratado mal a los habitantes de Hven según los usos modernos, y también a sus ojos, era usual para un señor de esta época tratar a sus vasallos severamente. Sin embargo en la década de 1590 la naturaleza de Tycho pareció cambiar y su trato tanto a los habitantes de Hven como a sus ayudantes estudiantes se volvió irracional. Siempre pensó mucho en sí mismo y quizá en esta época la visión que tenía de su propia importancia (se veía a sí mismo como el sucesor natural de Hiparco y Tolomeo, una persona mucho más importante que un rey) se le subió bastante a la cabeza. Las negociaciones sobre el matrimonio de su hija Magdalena con Gellius, que había sido ayudante en Uraniborg durante cinco años le hizo perder la cabeza y le causó una gran pena y algunos problemas familiares. Tuvo un enfrentamiento con el joven Rey Christian por no reparar la Capilla de los Reyes Magos en Roskilde, en el que el padre de Christian, Federico, estaba enterrado, a pesar de estar en un estatus que aportaba a Tycho ingresos sustanciales. Christian dejó claro que la promesa que había dado a Tycho de que Uraniborg continuaría bajo la dirección de sus hijos no sería mantenida.

Tycho cerró su observatorio en Hven en 1597 (la última observación registrada es del 15 de Marzo de ese año), y se mudó a Copenhague. Sin embargo, las cosas no le fueron bien y abandonó Dinamarca con su familia y sus instrumentos para buscar apoyo y encontrar algún lugar en el que continuar su trabajo:

En 1599 fue nombrado Matemático Imperial del Sacro emperador Romano, Rodolfo II, en Praga (por entonces la capital del Sacro Imperio Romano). Johannes Kepler se unió a él como ayudante, para ayudarle con los cálculos matemáticos. Tycho pretendía que su trabajo probara la verdad de su modelo cosmológico, en el que la Tierra (con la Luna orbitando a su alrededor) estaba en reposo en el centro del Universo y el Sol orbitaba a la Tierra (todos los otros planetas en órbita alrededor del Sol y así llevados con él en su órbita). (J. V. Field, Tycho Brahe (Personal communication, 1995)).

Tycho comenzó a observar de nuevo en Praga. Recibió apoyo de Rodolfo para que Kepler y él mismo compilasen un nuevo conjunto de tablas astronómicas basadas en las observaciones registradas por Tycho a lo largo de 38 años. Estas serían llamadas las Tablas Rudolfinas como tributo a su patrocinador. Sin embargo, Tycho murió once días después cenando en el palacio de Peter Vok Ursinus Rozmberk como resultado de cumplir con la etiqueta de la época y no abandonar la mesa antes que su anfitrión. Kepler describe su muerte (ver por ejemplo):

Aguantando su orina más de lo que era su costumbre, Brahe permaneció sentado. Aunque bebió un poco más de la cuenta y experimentó presión en su vejiga, se sintió menos preocupado por su estado de salud que por la etiqueta. A la hora que volvió a casa no podía ya orinar. Finalmente, con el más agudo de los dolores, a duras penas pasó algo de orina, pero ya estaba bloqueada. Siguió un insomnio ininterrumpido; fiebre intestinal; y poco a poco el delirio. ... Durante su última noche, en medio del delirio en el que todo era muy agradable, como un compositor creando una canción, Brahe repetía estas palabras una y otra vez: 'No permitáis que parezca que he vivido en vano'. (K. Ferguson, The nobleman and his housedog (London, 2002)).

Field escribe:

Cuando Tycho murió, Kepler le sucedió como Matemático Imperial. Las observaciones de Tycho de las posiciones planetarias, que fueron hechas usando instrumentos de visión abierta (no se usó un telescopio para la astronomía hasta alrededor de 1609), eran mucho más precisas que ninguna hecha por sus predecesores. Éstas permitieron a Kepler, que (a diferencia de Tycho) era un seguidor convencido de Copérnico, deducir sus tres leyes del movimiento planetario (1609, 1619) y construir tablas astronómicas, las Tablas Rudolfinas (Ulm, 1627), cuya duradera precisión hizo mucho para persuadir a los astrónomos de la corrección de la teoría copernicana. Sin embargo, hasta al menos mediados del siglo diecisiete, el modelo de Tycho del sistema planetario fue el preferido por la mayoría de los astrónomos. Tenía la ventaja de evitar los problemas que se presentaban al atribuir movimiento a la Tierra. (J. V. Field, Tycho Brahe (Personal communication, 1995).

Artículo: J J O'Connor y E F Robertson
MacTutor History of Mathematics Archive

Traducción: Jesús Canive 

El Arco de Eliot, una lente gravitacional fortuita

El camino recorrido por un haz de luz se curva en presencia de la materia. Esta predicción formulada por Einstein en su Teoría general de la relatividad, fue confirmada por las observaciones del eclipse solar de 1919. Una de las consecuencias de este fenómeno es que la luz de una galaxia distante que pasa por una galaxia intermedia en su camino a la Tierra se distorsiona, de forma parecida a como se distorsiona la luz que pasa a través de una lente, deformando la apariencia de los objetos vistos a través de ella.

 

Imagen óptica del Arco de Eliot. Crédito de la imágen: Buckley-Geer et al.

En astronomía, la función llevada a cabo por la galaxia intermedia se conoce como "lente gravitacional". La primera de estas lentes gravitatorias fue descubierta en 1979, y desde entonces se ha encontrado varias decenas de galaxias más. Resulta muy difícil encontrar estos objetos, ya que estas galaxias están lejos, son muy débiles, y se distribuyen de forma aleatoria en el cielo, mientras que hay muchos millones de otras galaxias que, al menos a primera vista, parecen similares.

El astrónomo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian Mark Brodwin es uno de los miembros de un equipo de científicos que están examinando una serie de imágenes tomadas en un estudio óptico del cielo extragaláctico diseñado para estudiar la expansión del universo. Este equipo ha descubierto en una de las imágenes, un bello ejemplo de una lente gravitatoria en forma de anillo violáceo alrededor de una galaxia. El autor principal la ha llamado "El Arco Elliot" en honor a su sobrino. Las investigaciones realizadas posteriormente han encontrado que la galaxia-lente está a una distancia de 4.900 millones de años luz. Los estudios del Arco Elliot revelan que es la imagen distorsionada de una galaxia mucho más antigua y lejana, situada a unos 10.100 millones de años-luz de distancia.

El equipo de investigación ha llegado a la conclusión de que la galaxia más cercana es en realidad un gigantesco cúmulo de galaxias con una masa conjunta de unas 20.000 veces la masa de la Vía Láctea. También han encontraron que el proceso de formación de estrellas en la galaxia lejana parece ser mucho más débil de lo que cabe esperar según los modelos actuales.  Descubrimientos como éste, que empujan los límites del conocimiento, a menudo mejorar nuestra comprensión del universo más distante.

Dos tipos de estrellas de neutrones

Investigadores de las universidades de Southampton y Oxford han ahondado en el conocimiento de los procesos fundamentales de la evolución estelar, descubriendo pruebas de la existencia de dos tipos de estrellas de neutrones que son el producto final de dos mecanismos diferentes de supernova.

Con un peso de alrededor de dos veces la masa del Sol, las estrellas de neutrones son los restos estelares que suelen ser el resultado de tres tipos diferentes de supernovas, Tipo II, 1b y 1c. Compuestas únicamente de neutrones -partículas subatómicas sin carga eléctrica- estas estrellas tienen toda su masa concentrada  en una bola con un diámetro de tan solo unos kilómetros.

M-1 o Nebulosa del Cangrejo es el producto de una Supernova.

 Desde hace algún tiempo, los astrónomos sólo han podido especular sobre la posibilidad de que existan diferentes tipos de estrellas de neutrones, y la identificación de dos familias distintas de estrellas de neutrones ha resultado muy difícil. "Básicamente, todas las estrellas de neutrones son iguales, una vez que el núcleo de una estrella masiva ha colapsado en una estrella de neutrones, se borran casi todos los indicios de lo que una vez fue", dice Christian Knigge de la Universidad de Southampton, cuyo artículo ha sido publicado en la versión electrónica de la revista Nature. "La razón por la que debería haber dos familias es que hay dos clases diferentes de supernovas, las denominadas “supernovas de captura de electrones" y "las supernovas de núcleo colapsado de hierro”. Pero las estrellas de neutrones que producen en realidad no son muy diferentes."

Las supernovas responsables del hallazgo tienen sus propias diferencias. Por un lado, una supernova de núcleo colapsado de hierro se produce cuando una estrella de gran masa desarrolla un núcleo de hierro que excede 1,44 masas solares (conocido como el límite de Chandrasekhar), mientras que una supernova de captura de electrones se asocia al colapso de una estrella de menor la masa que forma un núcleo de oxígeno-neón y magnesio, ya que pierde el equilibrio que le proporciona la presión, debido a la captura repentina de electrones por el neón y, en algunas ocasiones por los núcleos de magnesio. Analizando una amplia muestra de binarias de rayos X, la teoría empezó a tener visos de realidad.

Impresión artística de una Binaria de Rayos X. Imagen: ESA

Las binarias de rayos X son sistemas de dos estrellas en los que una estrella de neutrones de giro rápido orbita alrededor de su compañera, una estrella masiva joven. Con frecuencia sucede que la estrella de neutrones de este sistema binario roba material de su compañera debido a su enorme tirón gravitacional.  Las enormes fuerzas generadas en este robo de material producen fuertes emisiones de rayos-X. Estas radiaciones de rayos X se producen en pulsos determinados por el período de rotación de la estrella masiva. Este comportamiento ha resultado de gran utilidad para Knigge, y para sus colegas, Malcolm Coe de la Universidad de Southampton y Phillip Podsiadlowski de  la Universidad de Oxford, ya que les ha permitido la medición de periodo de rotación de la estrella de neutrones.

Lo que el equipo de investigación ha encontrado es bastante sorprendente y confirma las sospechas de muchos astrónomos, ya que han descubierto que un grupo de estrellas de neutrones giran una vez cada 10 segundos mientras que el otro tipo lo hace cada 5 minutos. "Lo que esto significa físicamente, por supuesto, está abierto a la interpretación", afirma Knigge. "La nuestra es que estos dos grupos se corresponden con dos tipos de supernovas. La razón es que nuestros datos muestran indicios de que las órbitas de los púlsares binarios de giro rápido son menos elípticas que las de los de giro lento."

En cuanto al futuro de nuestra comprensión de la evolución estelar, concluye Knigge, "Estos resultados nos llevan a la pregunta de cómo funcionan las supernovas realmente. Esto abre muchas nuevas áreas de investigación, tanto en el terreno de la observación como en el teórico."

 

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¿Quién fue el verdadero descubridor de la expansión del universo?

El mayor descubrimiento astronómico del siglo XX puede haberse atribuido a la persona equivocada. Pero resulta que nadie ha tenido la culpa, excepto el propio descubridor.

Esta ilustración muestra al astrónomo estadounidense Edwin Hubble (1889-1953) y al sacerdote y cosmólogo belga Georges Lemaître (1894-1966). Ambos científicos deben compartir la autoría del descubrimiento, de forma independiente, de la expansión del universo a finales de 1920. A Lemaître también se le atribuye la propuesta de una teoría sobre el origen del universo, que más tarde sería llamada el "Big Bang". El telescopio de la izquierda es el telescopio Hooker de 100 pulgadas en el Monte Wilson, California. El Telescopio Espacial Hubble está a la derecha. Crédito: NASA, ESA, y A. Feild (STScI)

En el número 10 de noviembre de la revista Nature, el astrofísico Mario Livio, del Space Telescope Science Institute ha desactivado la creciente teoría de la conspiración acerca de a quién se debe atribuir el descubrimiento de la expansión del universo.

Durante casi un siglo, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble ha tenido la fama de este importante descubrimiento, que supuso el replanteamiento de las bases de la astronomía del siglo XX. Hubble afirmó que el universo está en expansión uniforme en todas direcciones, con lo que se resolvía el dilema de Einstein de por qué el universo no ha colapso bajo su propia gravedad.

Irónicamente, Hubble nunca consiguió un Premio Nobel por este descubrimiento, sin embargo se otorgó el Permio Novel de Física 2011 a dos equipos de astrónomos que descubrieron de forma independiente pruebas de la aceleración en la expansión del universo. Lo que sí logro Hubble es que el telescopio más famoso de la historia moderna lleve su nombre.

Hubble publicó en 1929 su histórico artículo en el que se determinaba la tasa de expansión del universo. Sus conclusiones se basaban en la velocidad aparente de recesión (deducidas de corrimientos hacia el rojo) de las galaxias, a partir de las mediciones realizadas por el astrónomo Vesto Slipher, junto a las distancias las mismas galaxias mismas, determinadas por el propio Hubble.

El análisis de Hubble demostró que cuanto más lejos se encuentra una galaxia, más rápido parece estar retrocediendo. La tasa de expansión cósmica se conoce hoy como la constante de Hubble.

Sin embargo, dos años antes, un sacerdote y cosmólogo belga, Georges Lemaître, publicó conclusiones muy similares, y calculó una tasa de expansión similar a lo que Hubble publicó dos años más tarde. 

Lemaître basó su análisis en los mismos datos de corrimiento al rojo de Slipher, que combinó con las estimaciones de las distancias a las galaxias inferidas a partir de las observaciones que Hubble publicó en 1926.

Pero el descubrimiento de Lemaître pasó desapercibido porque se publicó en francés, en una  revista científica belga llamada Annales de la Société Scientifique de Bruxelles (Anales de la Sociedad Científica de Bruselas).

La historia habría terminado ahí, de no haber sido por la posterior traducción y publicación del trabajo de Lemaître en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. Cuando se publicó en 1931, se omitieron algunos de los cálculos del propio Lemaître de 1927, de lo que más tarde se conocería como la Constante de Hubble.

Desde 1984 es conocido, aunque no de forma amplia, el hecho de que en el documento traducido faltaban algunos párrafos del documento original. Dentro de la comunidad científica ha habido grandes especulaciones sobre “quién lo hizo”. Las especulaciones apuntaban a los editores de la revista, e incluso al propio Hubble.

Después de revisar cientos de cartas y actas de reunión de la Real Sociedad Astronómica, así como material del Archivo de Lemaître, Livio ha descubierto que fue el  propio Lemaître quien omitió los citados pasajes cuando tradujo el artículo al inglés.

En una de estas cartas descubiertas por Livio, Lemaître escribe a los editores: "No he encontrado conveniente reimprimir la discusión provisional de velocidades radiales, ya que claramente carece de interés, así como la nota geométrica, lo que podría ser sustituido por una pequeña bibliografía de documentos antiguos y nuevos sobre el tema."

La pregunta que queda es ¿Por qué Lemaître borró la evidencia que le acreditaba como descubridor (al menos en principio) la expansión del universo?

Livio concluye, "La carta de Lemaître también ofrece una interesante visión de la mentalidad de algunos científicos de la década de 1920. Lemaître no estaba en absoluto obsesionado con el establecimiento de prioridades para su descubrimiento original. Teniendo en cuenta que los resultados del Hubble ya habían sido publicados en 1929, no le veía sentido a publicar en 1931 los resultados de sus tentativas anteriores. "

Para saber más: Nature 

Carl Sagan, in memoriam

Hoy hubiera cumplido 77 años. Carl Sagan fue uno de los científicos de mayor influencia del siglo XX debido a su enorme capacidad para transmitir y divulgar los conocimientos científicos. Su gran conocimiento del cosmos le permitió explicarlo con palabras sencillas y asequibles a todo tipo de audiencias.  He querido recoger aquí, a modo de pequeño homenaje, algunas de sus citas más célebres.

 “Vivimos en una sociedad profundamente dependiente de la ciencia y la tecnología en la que nadie sabe nada de estos temas.  Ello constituye la fórmula segura para el dessartre.”

“Nuestro planeta es una mota solitaria en la gran envoltura cósmica.  En nuestra oscuridad, en toda esta vastedad no hay el menor indicio que nos pueda llegar ayuda de algún sitio para salvarnos de nosotros mismos. Depende de nosotros”. 

"Cada esfuerzo por clarificar lo que es ciencia y de generar entusiasmo popular sobre ella es un beneficio para nuestra civilización global. Del mismo modo, demostrar la superficialidad de la superstición, la seudociencia, el pensamiento new age y el fundamentalismo religioso es un servicio a la civilización..."

"El estudio del universo es un viaje para auto descubrirnos."

"Es posible que el Cosmos esté poblado con seres inteligentes. Pero la lección darviniana es clara: no habrá humanos en otros lugares. Solamente aquí. Sólo en este pequeño planeta. Somos no sólo una especie en peligro sino una especie rara. En la perspectiva cósmica cada uno de nosotros es precioso. Si alguien está en desacuerdo contigo, déjalo vivir. No encontrarás a nadie parecido en cien mil millones de galaxias."

“El primer pecado de nuestra humanidad fue la fe; la primera virtud la duda.”

“Se dice que la astronomía es humildad, y yo añadiría, una experiencia de formación del carácter. Para mí pone de relieve nuestra exclusiva responsabilidad de tratarnos con amabilidad y compasión unos con otros y de preservar y cuidar ese punto azul pálido, el único hogar que jamás hemos conocido”.

“A veces creo que hay vida en otros planetas y a veces creo que no.  En cualquiera de los casos la conclusión es asombrosa.”

"En algún lugar, algo increíble espera ser conocido".

“El universo no fue hecho a medida del hombre; tampoco le es hostil. Es indiferente."

"Nuestra especie necesita y merece, una ciudadanía con mente amplia y despierta y un entendimiento básico de cómo funciona el mundo."

“La ausencia de prueba no es prueba de ausencia.”

“Somos polvo de estrellas.”

"¿Quiénes somos? Nos encontramos con que vivimos en un planeta insignificante de una estrella aburrida perdida en una galaxia escondido en algún rincón olvidado de un universo en el que hay muchas más galaxias que gente”.

“Nuestra lealtad es para las especies y el planeta. Nuestra obligación de sobrevivir no es sólo para nosotros mismos sino también para ese cosmos, antiguo y vasto, del cual derivamos.”

“La Tierra es el lugar más bello para nuestros ojos que cualquiera conozcamos. Pero esa belleza ha sido esculpida por el cambio. El cambio suave, casi imperceptible, y el cambio repentino y violento. En el cosmos no hay lugar que esté a salvo del cambio."

“Saber mucho no es lo mismo que ser inteligente. La inteligencia no es sólo información, sino también juicio, la manera en que se recoge y maneja la información.”

“Toda civilización se dirige, bien al espacio, bien a la extinción”.

"Es interesante comprobar que mientras algunos delfines han aprendido Inglés - hasta cincuenta palabras utilizadas en el contexto adecuado - ningún ser humano ha aprendido el idioma de los delfines".

"Una parte de nuestro ser sabe que es de allí de donde venimos. Tenemos que volver. Y podemos hacerlo. Porque el cosmos está también dentro de nosotros. Estamos hechos de materia estelar. Somos el medio por el que el cosmos se conoce a sí mismo. "

“El hecho de que se rieran de algunos genios no implica que todo aquel del que se rían sea un genio.  Se rieron de Colón, se rieron de Fulton, se rieron de los hermanos Wright. Pero también se rieron de Bozo el payaso.”

“No quiero creer, quiero saber.”

"Si quieres hacer un pastel de manzana partiendo de cero, primero tendrás que inventar el universo".

“El cielo nos llama.  Si no nos destruimos a nosotros mismos, algún día nos aventuraremos hacia las estrellas.”

"Es mucho mejor comprender el universo tal y como realmente es que persistir en el engaño, por mucho que sea satisfactorio y tranquilizador."

"La imaginación a menudo nos llevan a mundos que nunca existieron. Pero sin ella no vamos a ninguna parte. "

"Afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias."

"Ersatótenes no tenía más herramientas que palos, ojos, pies y cabeza y un gran deseo de experimentar, con estas herramientas dedujo correctamente la circunferencia de la tierra con una enorme precisión y un porcentaje de error mínimo."

"La ciencia es mucho más una manera de pensar que es un conjunto de conocimientos."

"Es peligroso y temerario para el ciudadano medio permanecer en la ignorancia sobre el calentamiento global, por ejemplo, o el agotamiento del ozono, la contaminación del aire, los residuos tóxicos y radioactivos, la lluvia ácida, la erosión del suelo, la deforestación tropical, el crecimiento exponencial de la población. Los puestos de trabajo y los salarios dependen de la ciencia y la tecnología. "

“...Y entonces, un día, llegó una criatura cuyo material genético no era muy diferente de las estructuras moleculares reproductoras de cualquier otra clase de organismos del planeta, que dicha criatura llamó Tierra. Pero era capaz de reflexionar sobre el misterio de su origen, de estudiar el extraño y tortuoso sendero por el cual había surgido desde la materia estelar. Era el material del Cosmos contemplándose a sí mismo. Consideró la enigmática y problemática cuestión de su futuro. Se llamó a si mismo humano. Y ansió regresar a las estrellas.”

En 1990 cuando la Voyager 2 superó Neptuno para salir del sistema solar, tomó una última fotografía de la Tierra, lo que nos permitió ver nuestro planeta deste una distancia de 6.000 millones de kilómetros.  Esta imagen pudo ser tomada gracias a la insistencia de Carl Sagan.  Tiempo después le serviría de inspiración para dar título a una de sus principales obras, "The pale blue dot" (Un punto azul pálido).