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El Leviatán de Parsonstown

A mediados del siglo XIX dos países se disputaban la supremacía en la fabricación de telescopios: los alemanes habían conseguido grandes logros con los refractores, los británicos por su parte apostaban por el reflector. William Herschel, un inglés nacido en Alemania, construyó un enorme reflector de 49,5 pulgadas (125 cm) sin rival en su época.

Pero fue un aficionado irlandés, William Parsons, quien llevando la aperturitis hasta extremos insospechados, construyó el mayor telescopio del mundo: el Leviatán de Parsonstown.

La localidad de Birr en County Offaly está situada casi en el centro geográfico de Irlanda. En la actualidad cuenta con 3.600 habitantes y en sus calles se pueden ver preciosas casas de estilo georgiano. Aquí reside desde 1620 la familia Parsons, condes de Rosse, motivo por el que la ciudad fue conocida durante mucho tiempo como Parsonstown.

El castillo de Birr no se puede visitar, sigue siendo una residencia privada. Hoy por hoy es propiedad de William Clere Leonard Brendan Parsons, séptimo conde de Rosse, nacido en 1936. El actual conde ha creado un pequeño museo en el castillo y ha restaurado el telescopio de su tatarabuelo. La visita permite acceder a los jardines de la finca, al telescopio y al museo, que exhibe una interesante colección de instrumental científico.

Lord Rosse

200px-william_parsons_earl_of_rosseEn 1800 nació William Parsons, quien se convertiría en tercer conde de Rosse en 1841 tras la muerte de su padre. Al igual que sus hermanos, William estudió sus primeros años en el castillo de Birr dedicando especial interés a la ciencia y la ingeniería. A la edad de 18 años fue enviado al Trinity College de Dublín y posteriormente a Oxford, en Inglaterra, donde en 1822 se graduó con honores en Matemáticas.

De 1823 a 1834 estuvo dedicado a la política, ostentando un cargo en la Cámara de los Lores. En esta época ya empezó a manifestar su interés por la astronomía, en 1824 ingresa en la Royal Astronomical Society y dos años después ya había adquirido los suficientes conocimientos de óptica como para comenzar sus experimentos de fabricación de espejos. En 1836 se casó con Mary Field, una rica heredera de Yorkshire, que con el tiempo llegaría a ser una gran fotógrafa y cuyos fondos ayudaron a financiar la fabricación de los telescopios de Lord Rosse.

La construcción del Leviatán

A mediados del siglo XIX muchos astrónomos pensaban que los descubrimientos de Fraunhofer habían demostrado que el refractor era insuperable y que no tenía sentido esforzarse por perfeccionar el reflector. A pesar de ello, Parsons soñaba con fabricar un reflector mayor que todos los existentes. Desgraciadamente Herschel no había publicado nunca sus métodos de fabricación y Parsons tuvo que empezar de cero.

Encontrar obreros especializados en la zona no era tarea fácil, así que con la ayuda de un competente herrero llamado Coghlan, formó a un equipo que en poco tiempo manejaba a la perfección los tornos, crisoles y pulidoras. Durante diecisiete años de experimentación construyó un espejo de 38 centímetros, luego otro de 61 y, finalmente en 1840, uno de 91 centímetros que era casi tan grande como el mayor de los construidos por Herschel. En esa época no se utilizaban espejos de cristal sino de espéculo, una aleación blanca muy resistente formada por cuatro partes de cobre y una de estaño.

El primer problema era el de fundir el espejo de metal sin que se rompiese. Dedicó cinco años a buscar una adecuada aleación de cobre y estaño y, después, considerando quebradiza la aleación, decidió fundir los espejos por piezas separadas para luego unirlas por soldadura y remachado. A continuación cubría el espejo con estaño calentado hasta fundirlo y luego lo dejaba enfriar muy lentamente.

Para darles forma diseñó y fabricó una esmeriladora-pulidora mecánica accionada por un motor de vapor. En el museo del castillo se pueden ver algunas piezas de esta máquina y un modelo a escala.

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El reverendo Thomas Romney Robinson, director del observatorio de Armagh, se trasladó a Birr para probar los espejos. El clima, como suele suceder cuando se estrena telescopio, no ayudó y durante varias noches esperaron a que el viento amainara y las nubes desaparecieran. Utilizando oculares de gran aumento se dieron cuenta de que el espejo segmentado causaba problemas, este hecho llevó a Parsons a decantarse por los espejos de una sola pieza.

Los primeros telescopios de Lord Rosse iban montados sobre un armazón de madera con poleas, cadenas y contrapesos siguiendo el diseño Sir William Herschel. El armazón con ruedas se sustentaba sobre una pista circular, lo que permitía al instrumento girar 360º y así poder apuntar a casi cualquier parte del cielo.

A pesar de las alabanzas de Robinson, Lord Rosse consideraba estos instrumentos como el paso previo necesario para emprender la fabricación del instrumento de sus sueños, el Leviatán tendría el doble de diámetro que su mayor telescopio.

El 12 de abril de 1842 se pusieron en marcha los crisoles, cada uno de siete metros de ancho. Los crisoles se alimentaban con turba, un combustible fácil de conseguir en los alrededores y del que se consumieron más de 50 metros cúbicos. Los lingotes de metal tardaron diez horas en derretirse. A la una de la madrugada se puso en marcha el proceso de moldeado: los tres crisoles vertieron en el molde el metal fundido. Lo dejó enfriar lentamente durante 16 semanas, lo pulió…y se le rompió justo cuando iba a colocarlo en el telescopio. Tuvo que volver a fundir el metal y en este segundo intento consiguió un espejo de forma y brillo perfectos. Dado que los espejos de metal se oxidaban muy rápidamente, especialmente en el húmedo clima irlandés, Parsons necesitaba un segundo espejo de repuesto, tras otros dos intentos fallidos logró un quinto espejo satisfactorio que utilizaría como repuesto.

El espejo, 182 cm de diámetro y cuatro toneladas, se montó sobre un tubo de madera de diecisiete metros de largo, los listones de madera estaban unidos por anillos de hierro de modo similar al de un barril. El telescopio iba colocado entre dos muros de mampostería de diecisiete metros de altura separados entre sí siete metros. Se movía mediante un ingenioso sistema de palancas y pesas ideado por Thomas Grubb en Dublín. Para subir y bajar el tubo era necesaria la colaboración de dos operarios que colocaban el telescopio a la altura deseada a lo largo del meridiano con ayuda de un cabestrante. Otro ayudante lo hacía girar a los lados, lo que permitía un pequeño ajuste en azimut entre los dos muros. Un cuarto ayudante era el encargado de elevar la plataforma de observación. El tubo que tenía un margen de movimiento de unos 15º entre los muros de piedra no podía seguir un objeto durante más de una hora. Los observadores tenían que esperar a que el objeto pasara por el meridiano local para poder observarlo.

Además tenían que esperar a que el cielo se despejara. Posiblemente Birr sea uno de los peores lugares posibles para instalar el mayor telescopio del mundo, sólo de vez en cuando el cielo se despejaba y había una calma atmosférica que permitía buenas vistas. En las crónicas se cuenta que el telescopio sólo se podía utilizar unas sesenta noches al año. El tubo no tenía buscador, para localizar los objetos Lord Rosse utilizaba un ocular de poca potencia que cubría un campo de más de medio grado. Además podía utilizar los oculares por pares, el soporte del ocular disponía de un marco deslizante en el que se podían insertar dos oculares, pudiendo intercambiar los aumentos simplemente con mover el marco.

Una de las raras noches en que el cielo estaba en calma, en abril de 1845, William Parsons observó M51. En el Leviatán aparecía como una majestuosa espiral bellamente tachonada de estrellas, lo que le valdría el nombre de galaxia del Remolino. Este descubrimiento lo animó a seguir buscando otras espirales en el cielo pero ese mismo año se produjo la gran hambruna irlandesa, una crisis provocada entre por la escasez de patata y que costó la vida a cientos de miles de personas y obligó a otros miles a emigrar a los Estados Unidos. Como terrateniente, Lord Rosse tuvo que hacer frente a esta desgracia y no pudo retomar las observaciones hasta 1848.

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En 1848, Lord Rosse estudió una mancha nebulosa que había sido observada por primera vez en 1731 por el astrónomo inglés John Bevis y que Messier había catalogado con el número uno de su lista de objetos. Lord Rosse descubrió que M1 era una mancha nebulosa irregular con filamentos brillantes que le recordó a las patas de un cangrejo, la llamó Nebulosa del Cangrejo, nombre que seguimos utilizando en la actualidad.

En 1850 ya había identificado catorce nebulosas, entre otras, M77, M95 en Leo y M33 la espiral del Triángulo. Robinson y la mayoría de los astrónomos de la época pensaban que no se trataba de galaxias independientes, sino que formaban parte de la Vía Láctea. Lord Rosse supuso que las espirales eran universos-isla, una idea ya conjeturada por Immanuel Kant, e intuyó erróneamente que todas las nebulosas, incluidas la de Orión y la del Anillo en la constelación de Lira, se podrían descomponer en estrellas independientes con un telescopio mayor.

Lord Parsons descubrió entre los años 1848 y 1865 con los telescopios de 72 y 36 pulgadas 226 objetos del catálogo NGC (trabajo publicado por su hijo Laurence en Observations of Nebulae and Clusters of Stars Made With the Six-foot and Three-foot Reflectors at Birr Castle From the Year 1848 up to the Year 1878, Scientific Transactions of the Royal Dublin Society Vol. II, 1878). Johan Ludvig Emil Dreyer, quien sería el compilador del catálogo NGC, descubrió otros 18 objetos gracias al mayor de estos instrumentos; Robert Stawell Ball, otro de sus ayudantes, descubrió también 11 objetos NGC trabajando en compañía de Rosse con dicho telescopio.

A pesar de estar más dedicado a la observación de nebulosas, también dirigieron el telescopio a los planetas y a la Luna. Una de las ideas consistía en comparar las formaciones lunares con las terrestres, dedicando sus esfuerzos a la búsqueda de volcanes lunares. En el museo se conservan unos preciosos dibujos de las observaciones de cráteres lunares. En 1852 varios miembros de la sección lunar de la British Association plantearon la posibilidad de utilizar el Leviatán para crear un nuevo mapa de la Luna bajo distintas condiciones de iluminación.

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Uno de sus últimos usos astronómicos fue confirmar, en agosto de 1877, la existencia de los diminutos satélites de Marte descubiertos desde Estados Unidos por el astrónomo Asaph Hall.

El telescopio Leviatán aparece mencionado en la novela de Julio Verne titulada De la Tierra a la Luna, en donde se le cita como el mayor del mundo en su época (1865).

El cuarto conde de Rosse

De los cuatro hijos de William Parsons, dos heredaron la pasión por la astronomía de su padre. Charles se convirtió en un ingeniero famoso gracias a la invención de la turbina de vapor y sus trabajos tuvieron una gran influencia en ingeniería naval y eléctrica. Fue el fundador de la empresa Grubb-Parsons de Newcastle-on-Tyne tras comprar el taller óptico de Grubb, continuando así la tradición empezada por su padre. La firma siguió trabajando hasta mediados de los años ochenta del siglo XX, habiendo construido algunos de los mayores telescopios del mundo, incluido el telescopio Isaac Newton de 98″ actualmente en las Islas Canarias.

Sin embargo fue Laurence, cuarto conde de Rosse, quien más se dedicó a la astronomía. Durante toda su vida aplicó un buen número de mejoras al Leviatán. Su mayor descubrimiento fue la determinación entre 1869 y 1872 del calor superficial de la Luna, para el que consiguió un valor muy cercano al admitido actualmente. Dado que la Luna no tiene atmósfera su superficie se calienta mucho cuando está iluminada por el Sol y se enfría en la oscuridad, Laurence Parsons determinó que la temperatura de la Luna era de 119ºC, el valor actual es de 69ºC, lo que contradecía la opinión general de que la temperatura tenía que estar por debajo de cero. Para realizar esta medición fabricó un telescopio portátil con un espejo parabólico de cristal plateado y una focal muy corta en cuyo foco colocó un termopar. Parte de la radiación recibida de la Luna es radiación solar reflejada, formada principalmente por longitudes de onda correspondientes al espectro visible inferiores a 0,7 micras, el resto es radiación directa de la superficie lunar caliente que, como radiación de baja temperatura, está formada por longitudes de onda superiores a una micra. Laurence Parsons encontró que el 14% de la radiación lunar era radiación solar reflejada y que el 86% era radiación lunar propiamente dicha, derivada del calor de nuestro satélite.

Sus resultados fueron confirmados por mediciones muy precisas realizadas en 1874 por Very en el observatorio de Allegheny en Pittsburgh, EE.UU., sin embargo algunos astrónomos de la época no supieron apreciar el valor del descubrimiento refiriéndose a Laurence Parsons con desprecio como “un loco irlandés de los pantanos”.

El telescopio portátil con el que se hicieron las mediciones del calor de la Luna se puede ver en el museo, así como una copia del artículo de la revista de la Royal Dublin Society en el que se detallan los resultados obtenidos.

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Con el telescopio de 36 pulgadas estudió los espectros de once nebulosas y las observaciones demostraron que sólo cuatro de ellas eran gaseosas, el resto mostraban los espectros continuos característicos de objetos estelares. No obstante la instalación del espectrómetro no era la ideal y contribuyó a dificultar las observaciones.

El Leviatán en la actualidad

En 1968 el telescopio se encontraba en muy mal estado, llevaba noventa años sin utilizarse. Ese año se realizó una exposición en Birr para conmemorar el centenario de la muerte de William Parsons a la que acudió el conocido astrónomo británico Patrick Moore para dar una conferencia sobre las observaciones realizadas con el Leviatán. Moore había hablado el año anterior sobre la astronomía en el castillo de Birr en su programa Sky at Night de la BBC despertando el interés de muchas personas y organismos influyentes por restaurar el telescopio. La conferencia se convirtió en un pequeño librito, The Astronomy of Birr Castle, publicado en 1971 por Michael Beazley.

En los años ochenta se restauraron una buena parte de los fondos documentales que se encontraban en muy mal estado en un ala abandonada del castillo. Muchos de los viejos documentos y fotografías fueron esenciales para poder llevar a cabo los trabajos de restauración. En febrero de 1996 comenzaron las obras de reconstrucción del telescopio tarea financiada en un 75% con fondos de la Unión Europea. El trabajo fue encargado a Michael Tubridy, un ingeniero irlandés más conocido por formar parte del grupo de música The Chieftains. Reunir todas las piezas del puzzle resultó una labor propia de detectives hasta conseguir localizar la ubicación de las distintas partes del mecanismo, enterradas por el paso del tiempo.

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La reconstrucción del tubo llevó seis meses. Sólo se pudo aprovechar el 10% de las tablas de madera originales y la mitad de las bandas metálicas. Además de la reconstrucción del tubo, el equipo de restauradores se tuvo que enfrentar a otros retos. Uno de los más desafiantes fue la recuperación de la junta universal, un mecanismo que soportaba todo el peso del telescopio en sus distintas posiciones. Tras su limpieza y puesta a punto se comprobó que había resistido bien el paso del tiempo y que no era necesario reconstruirla, lo que supuso un gran alivio para el equipo. Otra de las piezas esenciales era el cabestrante utilizado para subir y bajar el telescopio. En los muelles de Dublín encontraron uno similar al de Birr que fue donado para el proyecto de restauración y que tras una ligera modificación se adaptó perfectamente a su nueva función.

El 23 de febrero de 1997, la presidenta de Irlanda Mary Robinson inauguró oficialmente el nuevo Leviatán de Birr.

El Leviatán fue el mayor telescopio del mundo desde su construcción en 1842 hasta la entrada en funcionamiento en 1917 del gran telescopio Hooker de 100 pulgadas de Monte Wilson. Técnicamente era un buen instrumento que resultó prácticamente inútil debido a las malas condiciones climatológicas de Irlanda, a la dificultad de su manejo y a las limitaciones de apuntado que tenía. El telescopio de Lord Rosse permitió observar estrellas de magnitud 18 y aunque algunos científicos se mostraron escépticos, como el óptico francés Leon Foucault que declaró que el Leviatán era una broma, muchos astrónomos declararon no haber visto en su vida mejores vistas a través de un telescopio.

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El sueño de Rosse dio tres frutos importantes: en primer lugar demostró que la fabricación de grandes telescopios era una cuestión práctica. A diferencia de sus predecesores, en cuanto un ensayo le permitía extraer algunos datos, ya fuera éxito o fracaso, enseguida publicaba la información para quien pudiera aprovecharla. En segundo lugar demostró que además de la abertura del telescopio había que tener en cuenta la ubicación del mismo. El castillo de Birr está cerca de un pantano, este hecho no ayudaba a mejorar las condiciones de observación del Leviatán. De nada servía tener el mayor telescopio del mundo en un lugar donde casi siempre está nublado. A partir de entonces los astrónomos comienzan a plantearse seriamente la ubicación de los observatorios. En tercer lugar quedó patente que es fundamental disponer de un buen sistema de guiado y apuntado. Para que un telescopio sea práctico debe poder apuntar a cualquier parte del cielo que nos interese.

Bibliografía:

  • The History of the Telescope, Henry C. King, Dover, 2003
  • A History of Astronomy, A. Pannekoek, Dover, 1989
  • Reconstruction of the Rosse Six Foot Telescope, Michael Tubridy, Birr 1998
  • Epic Moon, William P. Sheehan, Thomas A. Dobbins, Willmann-Bell, Inc., 2001
  • An Acre of Glass, J.B. Zirker, The John Hopkins University Press, 2006
  • Seeing and Believing, Richard Panek, Fourth State, 2000
  • Historia del telescopio, Isaac Asimov, Alianza Editorial, 1986
  • Historia de los espejos, Mark Pendergast, Vergara, 2003
  • Birr Castle Demesne http://www.birrcastle.com
  • Cuaderno de viaje: http://viajero.blogalia.com
  • El Beso en la Luna: http://mizar.blogalia.com
  • Wikipedia http://en.wikipedia.org

Artículo publicado originalmente por Paco Bellido en la revista AstronomíA

Publicado bajo la categoría Enclaves astronomicos, Historia de la astronomía, Instrumentación, Turismo Astronómico

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