El día que Tonantzintla cerró el Universo: segunda parte

Corre el año de 1965. Allan Sandage se encuentra en el pináculo de su carrera científica. Para entonces, la atención en los medios de comunicación se ha vuelto una tentación irresistible para los astrónomos del Observatorio de Palomar.

Cámara Schmidt de Tonantzintla

Cámara Schmidt de Tonantzintla

El Observatorio de Palomar albergó los telescopios más grandes del mundo.  Construir un espejo de 5 m de diámetro fue un gran reto tecnológico. Las soluciones que fueron alcanzadas para este telescopio, en cuanto a la montura, el domo y el control electrónico, le dieron el nombre de la máquina perfecta. Los   materiales normalmente usados hasta entonces, no servirían para construir un espejo con tan sorprendente tamaño. Las flexiones y deformaciones en el espejo, causadas por cambios de temperatura se saldrían de control y causarían el desenfoque de la óptica. Al frente de este proyecto estaba George E. Hale, quien se vio forzado a buscar un nuevo material para la construcción de espejos astronómicos. Dio con el pirex, el mismo material de los utensilios de vidrio que podemos usar para hornear. Se necesitarían 14.5 toneladas de este nuevo material y un diseño novedoso en la estructura, para generar el espejo más grande jamás construido. Afortunadamente, el gran desarrollo industrial de EE. UU. después de la Segunda Guerra Mundial brindó el soporte tecnológico imprescindible para el éxito de la empresa. Inaugurado en 1948, el 5 m de Palomar fue el telescopio óptico más grande del mundo hasta 1993.

Los astrónomos que tienen acceso al telescopio de 5 m son miembros de una secta. El oficio es desentrañar los misterios más profundos del universo. Sandage apareció en la revista Fortune, mostraba una sonrisa confiada. Los hogares americanos lo considerarían el cosmólogo de moda. Mientras tanto, del otro lado de la frontera demarcada por el Río Bravo, estaba el México que se abría paso hacia la modernidad. En el Observatorio Astrofísico de Tonantzintla, en Puebla, Guillermo Haro y sus colaboradores han refinado la técnica de las tres imágenes para la búsqueda de objetos azules con la Cámara Schmidt. El  espejo es de 77 cm, llegó a ser la segunda más grande del mundo.   Este tipo de telescopios permite el registro de grandes regiones del cielo. La Schmidt de Tonantzintla podía cubrir un área de 10 por 10 veces el diámetro angular de la luna, sobre una placa fotográfica. El espejo de la Cámara Schmidt fue diseñado y pulido por la compañía Perkin-Elmer. George Z. Dimitroff viajó a Tonantzintla a supervisar la instalación de la Cámara. Con todo esto, llevó más de cinco años a los astrónomos mexicanos poner este importante telescopio a punto.

Cámara Schmidt de Palomar, imagen tomada de http://www.astro.caltech.edu/palomar/about/telescopes.html

Cámara Schmidt de Palomar, imagen tomada de http://www.astro.caltech.edu/palomar/about/telescopes.html

La técnica desarrollada por Haro es una demostración ingeniosa del uso de recursos limitados. Las placas fotográficas fabricadas por Kodak eran costosas, Haro no se podía dar el lujo de estarlas desperdiciando. Calibró las exposiciones de tal manera que una estrella azul tenga la misma intensidad en los tres filtros que usa: azul, amarillo y rojo. Un objeto es muy azul, aparecerá más intenso en filtro azul que en los otros, mientras que si el objeto es rojo, aparecerá más intenso en dicho filtro. La placa fotográfica era un medio muy caprichoso. Después de horas de exposición en el telescopio, la batalla apenas comenzaba. Era en el cuarto oscuro donde se ganaba o se perdía. El revelado de las placas fotográficas se debía hacer con cuidado. En plena oscuridad se agitaba la bandeja, que contenía el revelador, por las esquinas. Siguiendo un patrón aleatorio para hacer un revelado homogéneo. Luego se pasa la placa a la bandeja que contendía el fijador para detener las reacciones de revelado. Era difícil, lograr que dos placas tuviesen la misma calidad, los químicos se iban degradando y la persona en el cuarto oscuro se cansaba. Haro decidió tomar las tres imágenes en la misma placa, lo único que hacía era cambiar el filtro y mover un poco el apuntado del telescopio. De esta forma se tenían tres imágenes contiguas del mismo objeto, en la misma placa, con revelado en condiciones similares. En otros observatorios tomaban tres placas con cada filtro, luego se comparaban para encontrar a los objetos más azules. Haro y sus colaboradores lograban encontrar objetos azules con gran rapidez y con menos problemas de confusión. Haro ayudado por Enrique Chavira y Braulio Iriarte usando la técnica de los tres colores lograban el doble de eficiencia que sus competidores.

El doctor Manuel Peimbert, investigador emérito del Instituto de Astronomía de la UNAM, era estudiante de preparatoria cuando comenzó a colaborar con el doctor Haro a finales de los 50s. El jóven Peimbert en sus visitas a Tonantzintla descubriría numerosas nebulosas planetarias. El doctor Perimbert también recuerda que el doctor Haro tenía un ojo muy bien calibrado. Haro podía estimar la magnitud de los objetos con gran precisión, le podrían mostrar imágenes tomadas en diferentes épocas, Haro siempre daba valores muy cercanos. La precisión de Haro era superior a la de su colega Jacobs Luyten, quien en un principio competía con Haro, pero luego se volverían grandes colaboradores. Haro y Luyten obtuvieron acceso a la cámara Schmidt de Palomar, la cual, con un espejo de 1.2 m, era la más grande del mundo. Observaron usando la técnica de los tres-colores y realizaron el catastro más exhaustivo de objetos azules más completo hasta el momento. Los resultados fueron publicados en el Boletín de los Observatorios de Tonantzintla y Tacubaya en 1962. Ya siendo estudiante universitario, el doctor Peimbert colaboró en la generación del artículo de Haro y Luyten, generando las tablas que contenían un total de   8,756 objetos azules. La tabla se generó usando tarjetas perforadas, procesadas con la primera computadora traída a México, una IBM 650.

Sandage ha perdido la carrera para desentrañar el misterio de los cuásares. Inicialmente se encontró que los cuásares son fuentes de radio, muy potentes. Cuando los telescopios ópticos se tornaron hacia ellos se encontró que éstos aparecían como fuentes puntuales, como si fueran estrellas, de allí el nombre de cuasi-estrella: cuasar. Sin embargo, al descomponer la luz y generar un espectro, los cuásares resultaban muy poco familiares: no presentaban espectro de estrella, ni de nebulosa. Sandage no le encontró sentido. Nadie. El problema de los cuásares llamó la atención de otros astrónomos incluyendo uno de los maestros de Sandage, el doctor Jesse Greenstein. Pero fue Martin Schmidt del Instituto Tecnológico de California quien resolvió el problema en 1963. Sandage sintió que moría; había estado trabajando con tesón en el problema. Schmidt encuentra que el objeto 3C 273 las líneas de los elementos conocidos aparecen desplazadas hacia el rojo, es decir hacia longitudes de onda mayores. Greenstein había dado con la misma explicación, pero no pudo creer que un objeto se alejase con una velocidad de 47 000 km/s. No se conocía ningún objeto que se moviese con esa velocidad. Si la expansión del universo era aceptada; entonces, estos objetos eran los más lejanos y más luminosos jamás vistos, equivalente a más de 100 veces el brillo de los 100 mil millones de estrellas de nuestra galaxia. Eran objetos realmente extraordinarios. Fue Fred Hoyle quien propuso que si el brillo no lo proporcionaban las mismas reacciones nucleares que se dan en el interior  de las estrellas, entonces tenía que ser la gravedad. Los agujeros negros entraron en escena.

Continuará…

 

El inicio de esta historia se encuentra en:

http://saberesyciencias.com.mx/2013/03/04/el-dia-que-tonantzintla-cerro-el-universo-el-inicio/

 

 

omarlx@inaoep.mx