El Telescopio Solar: 80 años del primer instrumento científico del INAOE

Aspecto del Telescopio Solar hoy en día.

Aspecto del Telescopio Solar hoy en día.

En 2016 el INAOE celebró 45 años de ser fundado por Guillermo Haro Barraza. Sin embargo, el Instituto es el resultado de la transformación del Observatorio Astrofísico Nacional de Tonantzintla, fundado en 1942 por Luis Enrique Erro Soler.

Erro fue un político que participó muy activamente en la creación de varias instituciones educativas. Durante la presidencia de Lázaro Cárdenas fue enviado a Francia para poder curarse la sordera que padecía. El mismo presidente le había asignado una cierta suma de dinero para ese propósito. Sin embargo, Erro era un astrónomo aficionado y decidió utilizar parte de ese dinero para comprarse un telescopio en el país galo. Ese instrumento es el que ahora se conoce en el INAOE como Telescopio Solar.

El Telescopio llegó a México en 1937 y fue instalado en la casa de Erro. Posteriormente, en 1940, Erro lo dona al naciente Observatorio Astrofísico Nacional de Tonantzintla y a la nación mexicana, hecho que quedó descrito en la placa colocada en la montura del telescopio.

Inicialmente, y hasta 1957, el telescopio funcionó como un telescopio nocturno, para lo cual utilizaba una Cámara BM Ros-Fecker. Esta cámara fue donada por la Universidad de Harvard el 7 de febrero de 1941. Las características de la cámara, con un diámetro de 3 pulgadas y una longitud focal de 21 pulgadas, permitían obtener placas de 8 x 10 pulgadas.

En esta época se obtuvieron 2 mil 154 placas de diferentes partes del cielo nocturno, permitiendo que varias personas (Guillermo Haro, George Z. Dimitroff, Nelson, R. Nail, Félix Recillas, Fernando Alba, Carlos Graef Fernández, Carlos Haro, Manuel Guarneros, Luis Rivera Terrazas, Lauro Herrera, Agustín Prieto, Octavio Cano, Germán Martínez, Agustín Moreno, Emmanuel Méndez, Ángel Juárez y Diego Solórzano Caso) se entrenaran en el uso de este tipo de instrumento. Varios de ellos posteriormente realizarían estudios de posgrado.

Sin embargo, esta cámara fue sustituida posteriormente, en 1957, por un filtro Lyot para la observación de la cromósfera solar en la longitud de onda de 656.3 nm, conocida como la línea H alfa del hidrógeno (H). El telescopio pasó a ser parte de un proyecto de observación solar, junto con otros telescopios situados en otras partes del planeta. La información generada se reportaba al Instituto Fraunhofer de Alemania.

El filtro fue construido en Francia, tenía un diámetro efectivo de 40 mm y producía un ancho de línea de 0.7 angstroms. El filtro fue colocado sobre el eje óptico de un telescopio refractor de 10 cm de diámetro y 180 cm de longitud focal. Obteniendo una imagen del Sol de 16 mm de diámetro, la cual era captada por una cámara de cine Askania tipo Z que utilizaba película espectroscópica Eastman Kodak tipo E de 35 mm. El instrumento estaba colocado junto con otro telescopio de 15 cm de diámetro y 250 cm de distancia focal que proyectaba una imagen del Sol de 25 cm de diámetro sobre una pantalla.

Así que a partir del 1 de julio de 1957 (inicio del Año Geofísico Internacional) el telescopio empezó a realizar observaciones solares constantes obteniendo imágenes (filtrogramas) de diferentes fenómenos que ocurrían debido a la dinámica de nuestro sol.

Una de las observaciones realizadas con el filtro Lyot, que es importante mencionar, fue la ráfaga registrada entre el 9 y 10 de febrero de 1958, que ocurrió casi en el centro del disco solar. Aunque la magnitud de esta no fue de las más grandes, de todos modos produjo eventos observables en nuestro planeta, entre 15 y 25 horas posteriores a su inicio. De acuerdo con lo reportado por Luis Rivera Terrazas y Graciela González, se registró una tormenta geomagnética y una aurora boreal, la cual se extendió por Alaska, Canadá, Estados Unidos y México. Dicha aurora, de hecho, fue observada en la ciudad de México.

El Telescopio Solar ha sido también testigo de otros grandes eventos relacionados con nuestro sol. El día 11 de julio de 1991 ocurrió un eclipse total de Sol cuya franja de umbra pasó, por fortuna, sobre Puebla. La fase de totalidad ocurrió aproximadamente a las 14 horas (hora local) y fue registrada por el  Solar.

Recientemente se pudieron registrar los tránsitos de Venus, del 5 de junio de 2012, y de Mercurio, el 9 de mayo de 2016. En el caso del tránsito de Venus no se calentó previamente el filtro, por lo que no estaba sintonizado en la línea H mientras que en el tránsito de Mercurio sí se sintonizó en la línea H por lo que fue posible ver cierta estructura en el disco solar, además del planeta, que se observó como una mancha oscura en la parte inferior derecha, de menos de una centésima parte del diámetro del Sol.

Sin embargo, el telescopio no ha estado exento de algunos problemas que lo han mantenido fuera de operación durante algún tiempo. Uno de estos problemas se presentó en el filtro Lyot, por lo que tuvo que ser enviado a Rusia para su arreglo en 1987. Cuando regresó y se verificó, resultó que ya no filtraba adecuadamente. Aunque sí era posible sintonizar la línea H ya no se lograba obtener detalles del disco solar, debido a que ya no se obtenía el mismo ancho de línea. Por otro lado, era posible obtener imágenes del Sol en otras longitudes de onda, que para propósitos de divulgación resultaba atractivo, pero no para fines de investigación.

En 2015, el filtro Lyot fue sustituido por un etalón de la compañía Daystar que permite ajustar la longitud de onda donde se quiere tener la máxima transmisión y produce un ancho de línea de 0.07 nm. El tiempo que toma llegar a la temperatura adecuada es de menos de 10 minutos y una vez alcanzada, la longitud de onda de transmisión se mantiene estable. Con el nuevo filtro se captó el eclipse parcial de Sol del 21 de agosto de 2017.

El Telescopio Solar, a pesar de tener ocho décadas en funcionamiento, sigue siendo un instrumento que, con las actualizaciones adecuadas, continuará siendo útil, tanto para la divulgación científica como para investigación, ya que por su localización e instrumental permite hacer registros del Sol que no son realizados por ningún otro instrumento moderno en México.

Agradecemos a la doctora Raquel Díaz y Saula I. Tecpanecatl Pani por la información proporcionada para la elaboración de este texto.

 

diturbe, amarquez y carlose@inaoep.mx