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22 dic 2021

El paso del Sol por Lima

El movimiento aparente del Sol es un tema apasionante. La inclinación del eje terrestre con respecto al plano de la órbita alrededor del Sol (eclíptica) origina las estaciones y con ello ocurre el efecto del trayecto del Sol en el cielo. Este efecto consiste en que el Sol desde el norte en el invierno, recorre hacia el sur en el verano y viceversa. ¿Cuán extremos son estos recorridos? El día en que el sol se encuentra en el extremo norte es el 21 de junio (solsticio de invierno) y en el extremo sur es el 21 de diciembre (solsticio de verano).

Entre esas dos fechas ocurren los equinoccios, el 20 de marzo y el 22 de setiembre cuando los rayos del Sol caen perpendicularmente sobre la línea ecuatorial. En el gráfico siguiente se aprecia que los rayos del Sol caen perpendicularmente sobre las latitudes entre los trópicos en diversos días del año.

Gráfico 1: Trayecto de los rayos del Sol

Fuente: archivo personal

Lima, situada a 12.1º al sur del ecuador le corresponde dos pasos cenitales del Sol, uno en octubre y otro en febrero, cuando el Sol se desplaza al sur y al norte respectivamente. A continuación presento una foto tomada desde el ducto de mi edificio el día 24 de octubre del 2021 a las 11:57 horas cuando el Sol pasó por el cenit (perpendicular a la latitud de Lima), momento cuando ningún objeto vertical hace sombra sobre el suelo. Lo mismo ocurrirá el 16 de febrero cuando el Sol se acerque desde el sur al ecuador en su camino al equinoccio de marzo. Solo en estas dos fechas el Sol ilumina totalmente el fondo de un ducto o un pozo vertical.

Foto 1: Paso del Sol por el cenit de Lima

Fuente: archivo personal

Ayer fue el solsticio de verano, 21 de diciembre del 2021 a las 10:59 horas, momento cuando el Sol pasa por el Trópico de Capricornio (-23º 27"). En América del Sur esta latitud pasa cerca de la ciudad de Antofagasta en Chile, sin embargo, también pasa por Argentina, Paraguay y Brasil.

Foto 2: Hito del Trópico de Capricornio en Chile

Fuente: archivo personal

Para rastrear el paso cenital del Sol en Lima, en el 2021 tomé las siguientes fotografías en diferentes días cerca del mediodía. El 16 de octubre se aprecia la sombra corta de la rejilla de ventilación debajo de las ventanas, el 20 y 21 de octubre la sombra es más larga, hasta que el 24 de octubre la sombra desaparece. 

Foto 3: La sombra en un edificio

Fuente: archivo personal

Durante la pandemia en el año 2020 construí un gnomon de manera artesanal con un lápiz amarrado a un nivel de burbuja y una escuadra que aseguraba la perpendicularidad del nivel con el muro. En la foto siguiente se puede apreciar en intervalos de 20 días la posición de la sombra aproximadamente a la misma hora.  La dirección de la escuadra es aproximadamente NO-SE (norte a la derecha de la foto). Vemos que el 13 de agosto la sombra es más larga y poco desviada de la dirección NO-SE, en cambio el 04 de setiembre la sombra se acorta y está más desviada del NO-SE. El 23 de setiembre la sombra es más corta aún y el desvió es mayor. La explicación de esto es que en estas fechas el Sol está viajando de norte a sur.

Foto 4: La sombra de un gnomon

Fuente: archivo personal

En esta otra foto se aprecia también el tamaño de la sombra y la dirección de la sombra en un lapso de 40 días y 90 días. Lo más resaltante en este caso es que el 27 de junio la sombra casi sigue la dirección NO-SE, pues esa fecha es cercana al solsticio de invierno cuando la trayectoria del Sol corre desde el NE al SO. En el caso del 24 de setiembre, fecha cercana al equinoccio, la sombra apunta al oeste porque el Sol recorre de este a oeste.

Foto 5: La sombra de un gnomon

Fuente: archivo personal

En conclusión, en Lima, a pesar de presentar un cielo difícil (casi siempre está nublado día y noche), es posible hacer observaciones del Sol de manera creativa, sobretodo en el día porque en la noche, aunque esté despejado, hay mucha contaminación lumínica.

28 ago 2021

Las astronomía prehispánica en dibujos

La astronomía prehispánica se sustenta en diversas manifestaciones que han sido registradas por los cronistas españoles como Pedro Cieza de León, Juan Polo de Ondegardo, Juan de Betanzos, Bernabé Cobo, entre otros, sin embargo, cronistas de origen incaico también registraron hechos astronómicos no solo en relatos sino en dibujos, tal es el caso de Joan de Santa Cruz Pachacuti Yamqui Salcamaygua y Felipe Huaman Poma de Ayala.

He querido mostrar en esta entrada algunos dibujos de estos dos cronistas que se relacionan directamente con la astronomía, sin embargo, estos temas no se agotan, hay mucho más que decir sobre la astronomía prehispánica.

Descripción del dibujo de Joan Santa Cruz Pachacuti

Joan de Santa Cruz Pachacuti Yamqui Salcamaygua escribió "Relación de antigüedades deste Reyno del Piru" probablemente entre 1620 y 1630. En el manuscrito, que actualmente se encuentra en la Biblioteca Nacional de Madrid, aparece un dibujo que representaría a una plancha de oro que adornaba una pared del Coricancha, según el relato de Santa Cruz Pachacuti, "hasta que entró a este reyno el Santo Evangelio".

En el dibujo, que parece el de un niño, se muestran varios objetos que dan cuenta del cielo y de la tierra. En la parte superior del dibujo, sobre un óvalo, aparece una cruz con cinco estrellas con la inscripción "llamado orcorara quiere dezir tres estrellas todos yguales". Según Bauer y Dearborn (1995) las estrellas estarían representando a las Tres Marías (δ, ε, ζ Orionis) y a las estrellas Betelgeuse (α Orionis) y Rigel (β Orionis).

Más abajo, debajo del óvalo, aparecen otras cinco estrellas arregladas en forma de cruz que alude a la constelación Crux (Cruz del Sur). La estrella debajo de β Crucis es la nebulosa NGC 4755 conocida como Jewel Box que se ve a simple vista en la magnitud 5. El dibujo tiene las inscripciones "saramanca" (probablemente el nombre de α Crucis que significa olla de maíz), "cocamanca" (probablemente el nombre de γ Crucis que significa olla de coca) y "chacana en general" (la cruz o escalera como representación del cielo estrellado).

En el lado izquierdo del dibujo aparece el Sol con la inscripción "inti". Abajo aparece una estrella con la inscripción "luzero chazca coyllor achachi ururi este es el luzero de la mañana" (traducido como lucero, estrella de la mañana, estrella vieja) refiriéndose a Venus aunque este planeta también se puede ver por la tarde, probablemente no sabían que se trataba del mismo cuerpo celeste. Más abajo aparece un grupo de 13 estrellas con la inscripción "huchu" y una estrella solitaria con la inscripción "catachillay" que en conjunto podrían tratarse del cúmulo de las Pleiades (η Tauri - M45). Según Zuidema (1982), Catachillay es el nombre de la décima huaca del octavo ceque del Chinchaysuyo que apunta hacia la dirección donde se ponen las Pleiades, por lo que presume que Catachillay es el nombre de las mismas. La estrella solitaria podría tratarse de Aldebarán (α Tauri).

En el lado derecho del dibujo aparece la Luna con la inscripción "qlla". Abajo aparece una estrella con la inscripción "choq chinchay o apachi orori. este es el de la tarde" que se traduciría como tigrillo de oro o estrella vieja (femenino). Podría tratarse de Venus.

Sólo por entonces les faltava essa plancha y es porque el Guascar Ynga los abía trocado poniéndole y haziéndole de nuebo otra plancha redonda como al sol con sus rayos. Y con todo esso dizen que todavía estaba puesto en sus lados a aquella imagen del sol que había puesto Mayta Capac, que es como éste que está abaxo.

Relación de antigüedades deste Reyno del Piru - Joan Santa Cruz Pachacuti 

Figura 1: Dibujo de la plancha de oro del Coricancha 

Fuente: Relación de Antigüedades deste Reyno del Pirú

Descripción del dibujo 264 de Felipe Huaman Poma de Ayala

Felipe Huaman Poma de Ayala finalizó de escribir la Nueva Coronica y Buen Gobierno aproximadamente en 1615. El manuscrito se encuentra en la Biblioteca Real de Copenhague y fue descubierto en 1908 por Richard Pietschmann.

El dibujo se titula "Idolos de los Ingas Intiuanacauri" donde aparecen personajes rezando ante la huaca Tanbo Toco y Pacaritanbo en el Cusco. En la parte superior del dibujo aparece en la izquierda el Sol, la Luna en el centro y una estrella a la derecha que presumiblemente es Venus.

Figura 2: Dibujo 264

Fuente: Nueva Coronica y Buen Gobierno Tomo I

Descripción de los dibujos de los meses del año de Felipe Huaman Poma de Ayala

De manera representativa a todos los meses del año, se muestran solo los dibujos de los meses de junio y diciembre, periodos de fiesta del Sol. Según Huaman Poma en junio se hacía la fiesta moderada del Sol (Cuzqui Quilla) y en diciembre la gran fiesta y pascua solemne del Sol (Capac Inti Raymi). En realidad el calendario incaico era la combinación de dos calendarios, lunar y solar. 

FIN DEL MES: Como dicho es, todos los meses y año contauan estos meses y los días. De un día hasta dies días es una semana; llegauan a treynta días o treynta un día o dos, conforme el menguante. Desde menguante aquello tenía por orden del creciente de la luna. Los dichos doze meses se contaua un año y por esta horden hacía quipo [cordeles con nudos] de gastos y multiplico y de todo lo que pasaua en este rreyno en cada año...

Y para no herrar la ora y día, se ponían a mirar en una quebrada y miraua el salir y apuntar del rrayo del sol de la mañana como uiene por su rroedo, bolteando como rreloxo. Entienden de ello y no le engaña un punto el rreloxo de ellos, que seys meses boltea a lo derecho y otros says a lo isquierdo buelbe.

Nueva Coronica y Buen Gobierno (ref. 260 262) -  Felipe Huaman Poma de Ayala

Según Zuidema (2015), el calendario incaico consistía en un mecanismo que entrelazaba el año solar de 365 días y el año lunar sideral de 328 días. Este último estaba representado en el sistema de ceques de Cusco donde existían 328 huacas distribuidas en 41 ceques que partían desde el Coricancha. Cuando se cumplían los 328 días lunares siderales, el Sol no había recorrido completamente el cielo, entonces el calendario lunar dejaba de funcionar dando pase al periodo de ausencia (desaparición y aparición) de las Pleiades que duraba 37 días para completar los 365 días del año solar.

Figura 3: Dibujos de los meses de junio y diciembre

Fuente: Nueva Coronica y Buen Gobierno Tomo I

Descripción del dibujo 883 de Felipe Huaman Poma de Ayala

Este dibujo tiene la descripción: "ASTRÓLOGO, PVETA Q[VE] SAVE del r[r]uedo del sol y de la luna y [e]clip[se] y de estrellas y cometas ora, domingo y mes y año y de los quatro uientos del mundo para senbrar la comida desde antigua". Huaman Poma menciona a Juan Yunpa como astrólogo (en nuestros tiempos astrónomo) que "tenía el horden de filusufía y conocía de las estrellas y del rruedo del andar del sol y de las horas y meses, año". 

Parece que el tal Yunpa explicó a Huamán Poma el recorrido (ruedo) del Sol mencionando que éste tiene su lugar en cada mes del año, empezando en enero donde el astro se asienta en su silla y señorea desde ahí. Da entender que el año tiene dos fases, la primera empieza en enero (contando seis meses) y termina en julio. La segunda fase va de agosto (fiesta de San Juan Bautista) a diciembre.

Y ancí al andar del rruedo del sol de uerano, enbierno desde el mes que comiensa de enero. Dize el filósofo que un día se acienta en su cilla y señoría el sol en aquel grado prencipal y rreyna y apodera dallí...
De este mes de agosto comiensa otra ues, desde la silla principal de la silla segunda principal, que estas dos cillas y casas tiene muy apoderado que cada mes tiene cada su cilla en cada grado del cielo; el sol y la luna ua ciguiendo como muger y rreyna de las estrellas.

Nueva Coronica y Buen Gobierno (ref. 884 898) -  Felipe Huaman Poma de Ayala 

Aparentemente hay dos contradicciones en la explicación de Huaman Poma: i) en el conteo de los meses de enero a julio que en realidad son 7 meses y no 6 meses y ii) la fiesta de San Juan es el 24 de junio y no en agosto. La mención al mes de agosto podría deberse al inicio del periodo de siembras que se celebraba el 18 de agosto, periodo que culminaba el 24 de abril con las cosechas. En estas fechas se realizaban observaciones de la puesta del Sol. Zuidema (2015) basándose en evidencias y en los relatos de Polo de Ondegardo explica que el calendario incaico tenía 12 meses de 27⅓ días en promedio ajustándose al calendario solar en el periodo de desaparición de las Pleiades (del 3 de mayo al 9 de junio).

Finalmente, Huaman Poma menciona traducciones de palabras como hora (suc uaycucuy), semana (hunca hunac), mes (suc quilla), año (suc uata), medio mes (chicta quilla), menguante (quilla uanun), creciente (puran). 

Figura 4: Dibujo 883

Fuente: Nueva Coronica y Buen Gobierno Tomo II

Bibliografía
  1. Bauer, Brian y Dearborn, David (1995). Astronomy and Empire in the Ancient Andes. University of Texas Press.
  2. Felipe Guaman Poma De Ayala (1993). Nueva Coronica y Buen Gobierno Tomos I, II Y III. Fondo de Cultura Económica, México.
  3. Joan de Santa Cruz Pachacuti Yamqui (1993). Relación de Antigüedades deste Reyno del Pirú. IFEA/CBC.
  4. Zuidema, Tom (2015). El Calendario Inca. Fondo Editorial del Congreso del Perú.
  5. Zuidema, Tom (1995). El Sistema de Ceques del Cuzco. Fondo Editorial PUCP.
  6. Catachillay The Role of the Pleiades and of the Southern Cross and α and β Centauri in the Calendar of the Incas por Tom Zuidema, en Annals New York Academy of Sciences, Volume 385, Issue 1, May 1982.

26 jun 2021

Los cielos de Urubamba

"Para verificar el solsticio, se ponía un inca en cierto puesto, al salir el Sol y al ponerse y miraba a ver si salía y se ponía por entre las dos torres pequeñas que estaban al oriente y al poniente. Y con este trabajo se certificaban en la astrología de sus solsticios"

Comentarios Reales de los Incas (Cap XXII) - Inca Garcilaso de la Vega

De los cielos nubosos y de color naranja de Lima a los cielos oscuros y tachonados de estrellas en Urubamba - Cusco. El viaje familiar fue emocionante. Nos esperaba un trabajo nocturno intenso por más de una semana ¿por dónde empezar? Lo más reconocible fue la Crux que iba rotando sobre el polo sur celeste al transcurrir la noche. Sus punteros (α y β Cen) señalan la presencia de Centaurus.

Constelaciones Crux y Centaurus


Al oeste se encontraba Scorpius, Sagitarius, Ophiuchus y Serpens. Al norte Bootes y Lyra. Al este Virgo; entre las constelaciones más conocidas. El horizonte era muy bueno en el este y oeste. Al norte estaba la cordillera del Chicón que impedía ver a Ursa Major, al sur se encontraba la meseta de Maras.

Constelación Scorpius


Constelación Sagitarius



La Via Lactea cruzando el cielo, haciéndose "muy lechosa" en Sagitarius y en la cola del escorpión, dibuja un camino brillante de NE a SO. El telescopio newtoniano de 127mm ya estaba armado y listo para ser usado. Había calibrado el buscador con la campana de la iglesia de Urubamba. Durante esos días pudimos observar varios deep sky objects con un ocular de 32mm. Las coordenadas de observación fueron 13.308° S 72.116° O, localización de la terraza de la casa de Mecha, un agradecimiento muy especial para ella.

Objetos observados en el cielo de Urubamba

Tipo de objeto

Nombre

Constelación

Cúmulo globular

M4

Scorpius

Enjambre estelar

M6

Scorpius

Enjambre estelar

M7

Scorpius

Enjambre estelar

M18

Sagitarius

Cúmulo globular

NGC 5139 (ω Cen)

Centaurus

Enjambre estelar

NGC 4755 (Jewel Box)

Crux

Enjambre estelar

IC 4665

Ophiuchus

Nebulosa

M17 (Swan Nebula)

Sagitarius

Nebulosa

M16 (Eagle Nebula)

Serpens

Los planetas Saturno y Júpiter se dejaron ver en Capricornus y Aquarius respectivamente. Aparecían solitarios porque en esa región del cielo no se ven muchas estrellas a simple vista. Las fotografías fueron realizadas con un ocular de 15mm y un smartphone Samsung S20. Para las observaciones directas utilicé oculares de 12mm y 9mm que servían mucho para los detalles.

Saturno


En las fotografías de abajo aparecen Júpiter y sus satélites (desde el planeta: Io, Europa, Ganímedes y Calisto) los días 13/06/21 y 14/06/21. Júpiter y sus satélites (a la derecha Ganímedes, abajo, Europa e Io. Calisto está detrás del planeta) el día 17/06/21. Júpiter y sus satélites (Calisto derecha arriba; desde el planeta Io, Europa y Ganímedes) el día 20/06/21. El movimiento de sus satélites son muy rápidos, en una misma noche se pueden ver que las posiciones de los satélites cambian. Esto se debe a qué los que están más cerca del planeta tienen una traslación más rápida según la segunda ley de Kepler.

Júpiter y sus satélites galileanos


Por otro lado, había Luna creciente que en los primeros días no interfería con la observación. Siempre es un gusto mirar la Luna. Patty, mi esposa ya sabe utilizar el telescopio, así que fue de gran ayuda. Todos los invitados de la observación nocturna Mecha, Jenny, Daniela, Isabel y mi primo Klaus disfrutaron de las explicaciones y se maravillaron de lo que veían a través del ocular del telescopio. Las expresiones de emoción fueron frecuentes. El paisaje estelar se veía adornado también con algunas "estrellas fugaces" que cruzaban el cielo en el momento menos esperado. Sofía, mi hija, se quedó con las ganas de ver una.

La Luna



Para cerrar el viaje con broche de oro tuvimos la oportunidad de quedarnos el 21/06, día del solsticio de invierno. Los cielos despejados de Urubamba prometían una buena observación. El telescopio ya apuntaba desde las 5:20am al lugar dónde saldría el Sol, sobre la cordillera NE, un cerro conocido como Saywa. La salida del Sol sobre el horizonte estaba programada para las 6:10am y sobre la cordillera a las 7:30am aprox. Hice varias verificaciones para estar seguro hacia donde apuntar el telescopio. El app Sun Position da un rango amplio sobretodo cuando hay interferencia magnética o eléctrica. Sin embargo, con el resplandor previo a la salida del Sol pude ajustar exactamente la dirección del telescopio. Para las fotografías usé un ocular de 15mm, un smartphone Samsung S20 y un filtro solar.

Todo el disco solar salió en alrededor de dos minutos desde una altura de 12º aproximadamente. Después de un minuto se podía apreciar una pequeña mancha sobre la superficie solar (ver en la foto de secuencia). Algo fantástico. La secuencia de salida se puede ver en la siguiente imagen en el borde del cerro Saywa tomado desde el telescopio. En este enlace se puede ver el video del sunrise solsticio.  

Sunrise en el cerro Saywa (parte 1)




Sunrise en el cerro Saywa (parte 2)



Por otro lado, pocos conocen que en Urubamba existen dos torrecillas en la montaña Saywa donde sale el Sol en el solsticio. Estas torrecillas están separadas y se pueden ver a simple vista desde la ciudad. Yo tomé una fotografía con el telescopio para tener una mejor visión. Están hechas de piedra y subsisten desde la época incaica. Desde el palacio de Huayna Capac se puede ver que el Sol sale en el solsticio entre las dos torrecillas, según lo verifiqué ese mismo día con el app Sun Position. La distancia que hay desde mi lugar de observación hasta ese palacio es de 885m aproximadamente. Por efecto del paralaje desde mi lugar de observación no pude ver la salida del Sol entre las dos torrecillas que se encuentran a la izquierda de dónde apunté con el telescopio.

Las torrecillas del cerro Saywa


Las torrecillas no se aprecian en la siguiente fotografía pero la simulación del sunrise indica que que el solsticio se alinea con ellas.

Simulación del sunrise desde el palacio de Huayna Capac



En conclusión, fue un viaje muy gratificante. Aprovechamos las bondades del cielo de Urubamba, algo imposible en Lima. En una siguiente entrada estaré escribiendo sobre arqueoastronomía, todavía no he contado sobre las cosas que vimos en Ollantaytambo.

26 mar 2021

Equinoccio de otoño

En otoño no se caen las hojas en Lima. No existe un comportamiento climático o una señal precisa que nos indique el cambio de estación en Lima. Solo alguien muy curioso podría notar que el Sol, en el equinoccio de otoño, si es que el clima lo permite, está a medio camino para llegar a su extremo norte. Esta constatación podría ser a través de la sombra de los objetos o del horizonte.

En la ciudad es casi imposible de darse cuenta observando la salida del Sol porque la urbanización ha eliminado nuestro horizonte natural conformado por los cerros que están al este. Igual con la observación de las sombras, nadie mira al suelo los tamaños u orientación de la sombra.

Los antiguos si lo hacían porque era importante conocer el calendario, es decir el ciclo del tiempo. De hecho ellos son los que se dieron cuenta de la posición del Sol en el horizonte desde el amanecer hasta el anochecer. Por ello fue conocido en las antiguas culturas que el Sol en los equinoccios se encuentra a medio camino en su viaje al norte (en otoño) o al sur (en primavera).

El eje inclinado de la Tierra y el movimiento de traslación provoca este efecto de la posición del Sol en el firmamento. Durante el otoño vemos la trayectoria del Sol irse cada vez más al norte hasta llegar a un máximo en el solsticio de invierno. Luego sigue el proceso inverso.

Lima está situada a 12º al sur del ecuador por lo que la variación del trayecto del Sol no es muy notoria a menos que se esté pendiente del proceso tomando puntos de referencia fijos como edificios, árboles, entre otros.

Sombras



La sombra tendrá mayor o menor pendiente en una hora determinada según la trayectoria del Sol. En la imagen siguiente se aprecia la sombra real el 26 de marzo a las 12:03 horas. Se espera que la sombra esté en la línea oa cuando el Sol se encuentre más al norte, es decir posteriormente al 26 de marzo hasta el solsticio de invierno, y en ob antes de esa fecha hasta el solsticio de verano.

Angulo de las sombras



Este proceso de la inclinación de las sombras es cíclico debido a la trayectoria del Sol durante el año. El ciclo completo se da entre los solsticios siendo los puntos medios los equinoccios.

Hitos del Sol en el horizonte


2 mar 2021

Reseña astronómica en la Universidad de Lima

Corrían los primeros años de la década de los 90s, el país parecía renacer, ya había llevado el curso de Cosmología en Estudios Generales, sui generis a nivel universitario, prerrequisito de los cursos de Química I y Física I en mi facultad, pero de ninguno en las otras facultades. Había sido mi único acercamiento a la astronomía después de haber visto con mi propio esfuerzo al cometa Halley en 1986 desde el cielo de Lima que en esa época no estaba tan contaminado lumínicamente.

Me di el tiempo de leer todas las lecturas de la famosa separata rosada cuidadosamente seleccionadas por los magníficos profesores del curso (Bernardo Regal, Ricardo Braun, Fermín Cebrecos, Walter Riofrío y Pancho Sarmiento). Las lecturas de Superfuerza y El Universo Desbocado de Paul Davies, y de Cosmos (Una voz en la fuga cósmica) del legendario Carl Sagan fueron las más satisfactorias. Años antes, en la televisión, se había transmitido el programa Cosmos teniendo una buena audiencia los domingos a las 11pm. Los profesores llevaban la cinta VHS de la serie para visualizarla en clase.

Separata del curso de Cosmología

Fuente: archivo personal

Un anuncio de la universidad me había llamado la atención. Se convocaba a una reunión del Círculo de Astronomía. Al asistir conocí al profesor Ricardo Braun que muy entusiasmado dirigía los temas de la agenda. Habían lecturas, conversaciones, planes para observar, entre otros. El Programa de Estudios Generales, con la profesora Teresa Mouchard de Directora, nos apoyó en todo, materiales, transporte, comunicaciones, etc. Así que era muy fácil salir a observar a Pisco o a Cieneguilla. La universidad no tenía telescopio, así que uno de nuestros compañeros, Nicholas Thomas, nos prestaba uno de 6cm de diámetro o simplemente mirábamos a ojo desnudo el cielo que muchas veces nos jugaba la mala pasada.

Posteriormente, nuestra querida amiga Gloria Lau nos alertó que el Pedagógico de Monterrico tenía un observatorio con un telescopio construido hace muchos años por una monja. Fuimos a verificar el hecho y se nos ocurrió la idea de que la universidad pueda hacer la renovación del telescopio y de las instalaciones a cambio de poder usarlo. La idea se hizo realidad pero solo para la renovación porque nunca pudimos usar el telescopio, a excepción de una vez que no sé como lo sacamos del Pedagógico para llevarlo a Cieneguilla.

Profesores Lau, Regal y Braun en el observatorio del Pedagógico


Fuente: archivo personal

Un viaje muy grato fue a Tarma, no sé como nos llegó la información que allí vivía un señor llamado Julio Rivera que tenía un observatorio en plena ciudad. Tomamos el tren desde la Estación Desamparados y partimos a La Oroya. El viaje estuvo terrible, nuestro amigo César Chaparro necesitó oxígeno que un tripulante se lo dio a través de un balón de cuero, luego los niños a bordo lloraban, a mí me dolía la cabeza, etc. En Ticlio pudimos jugar con la nieve. Llegamos a La Oroya en la tarde y partimos a Tarma, una ciudad pequeña con un clima cálido.

Al principio el recibimiento no fue muy bueno con el Sr. Rivera puesto que no nos conocía y además porque no se encontraban Pinky y Pocha (creo que eran los encargados de recibir visitantes), pero lo convencimos para que nos deje pasar a su observatorio, además era la razón del viaje. Descubrimos que tenía un telescopio refractor de unos 10cm de diámetro dentro de una cúpula giratoria en el techo de su casa. El telescopio estaba cercado con unas rejas de madera, afuera unas sillas para los espectadores y dentro, el telescopio y una silla para el observador. Al comienzo solo el Sr. Rivera estaba manipulando el telescopio, pero la conversación con Ricardo estaba tan entretenida que Javier Ramírez aprovechó el momento para operar el telescopio y el Sr. Rivera se convirtió en su ayudante, diciéndole en todo momento "Julio traba" para que el telescopio se inmovilice en uno de sus ejes. César, Wilbert Ríos y yo felices con la posibilidad de observar. Luego, el Sr. Rivera nos invitó un té caliente en su casa.

Queríamos difundir la astronomía mucho más en la comunidad, fue así que entre el 23 y 27 de setiembre de 1991 se realizó la Semana de la Astronomía. La universidad, con los contactos de Nicholas, logró solicitar una muestra de piedras lunares recogidas por alguna misión Apollo. Recuerdo que fuimos a recogerla a la Embajada de Estados Unidos, que en esa época quedaba en el parque Washington. Eran unos baúles negros que los abrimos con mucha curiosidad en la universidad y lo que encontramos fueron algunos discos gruesos de acrílico con arenilla lunar en el interior. Un poco decepcionante pero ¡eran de la Luna! Fueron exhibidos en el pabellón H con una seguridad extrema, condición que nos había dado la Embajada.

Afiche de la Semana de Astronomía

Fuente: archivo de Ángel de Dios Bautista

Toda la semana tuvimos presentaciones permanentes con fotos, gigantografías y muestras. Gracias a Javier Ramírez tuvimos el meteorito de la Asociación Peruana de Astronomía (APA) en exhibición, una roca de 130 kg que la llevamos desde el Morro Solar hasta Monterrico. Nuestro amigo Rolando Carranza y otros pusieron mucha fuerza para levantarla hasta la camioneta que la trasladó. APA también nos prestó el telescopio conocido por nosotros como el Racsonian porque perteneció a Oscar Miró Quesada de la Guerra (RACSO).

Asimismo, se presentó en una sala de cómputo, por primera vez, un programa informático de astronomía, similar al actual Sky Map pero en DOS (sistema operativo pre Windows). Nuestro amigo César Chaparro se encargó de manejar los controles. Las exhibiciones se llenaron de público universitario y escolar. Habíamos hecho una nota de prensa por lo que se tuvo mucha acogida por parte de los colegios.

Exposición permanente de la Semana de la Astronomía: piedras lunares

Fuente: archivo personal

Exposición permanente de la Semana de la Astronomía: telescopio RACSO.

Fuente: archivo personal

No solo eso, cada día habíamos programado conferencias en las Aulas Magnas de la universidad. La más célebre, sin duda, fue la que se tituló Astronomía y Astrología cuya invitada estelar fue Agata Liz (la misma que actualmente sale en Willax). Los expositores de la ciencia fuimos Bernardo Regal y yo y por parte de las pseudociencia fueron Agatha Lys y César Alcalde, un señor autodenominado cosmobiólogo. El debate fue candente en el momento que yo dije que Kepler, un gran astrónomo del s. XVII, se había recurseado con la astrología por las grandes dificultades económicas por las que pasaba. El público hacía muchas preguntas, el Aula Magna estaba repleta, habían alumnos sentados hasta en las gradas. Al final de la conferencia gran cantidad de alumnos fueron a sacar cita con Agata Liz, la ganadora de esa mañana.

Otro día invitamos a María Luisa Aguilar, astrónoma, profesora de la UNMSM, y al Sr. Guillermo Illescas Cook, curioso investigador de las líneas de Nasca. A María Luisa la fuimos a buscar a su casa en la Av. Arica y a Guillermo en Magdalena para comprometerlos. Fue una entretenida conferencia sobre la astronomía en el Perú. El señor Illescas presentó las constelaciones nasquenses, una hipótesis que había desarrollado en un libro.

Conferencia con María Luisa Aguilar y Guillermo Illescas

Fuente: archivo personal

La Semana de la Astronomía fue una actividad que nunca se repitió y que nos demostró que había mucha ciencia para divulgar a la comunidad. Todos los integrantes del Círculo de Astronomía colaboramos para que salga de la mejor manera. Esto nos dio el impulso para planificar algo más, el viaje a los grandes observatorios del desierto de Atacama en Chile.

La planificación fue muy cuidadosa, tuvimos que ahorrar mucho para financiar el viaje desde meses atrás. Recuerdo que vendimos polos E=mc² fabricados en Gamarra. Yo por mi parte dictaba clases de matemáticas a escolares. Fuimos alrededor de 15, entre alumnos y profesores, que llegamos a viajar. Nos alcanzó para estar una semana viajando en avión hasta Tacna y por tierra en Chile. Nos comunicamos vía fax con las oficinas de los observatorios de National Optical Astronomy Observatory (NOAO), European Southern Observatory (ESO) y el Instituto Carnegie. Acomodamos las fechas para que cuadraran con el viaje que se realizó en marzo de 1992.

Primero llegamos a La Serena luego de un largo viaje desde Arica. Alquilamos tres autos para subir al Cerro Tololo donde conocimos al gran telescopio Víctor Blanco de 4m de diámetro y otros telescopios más. Recuerdo que en alguna pizarra dentro de las oficinas de algún astrónomo decía "home sweet dome". Otro día nos trasladamos al Cerro La Silla, donde fuimos guiados por un chileno muy amable. Conocimos el New Techonology Telescope (NTT) de 3,6m de diámetro, otro telescopio de 3,6m y otros más. Lo curioso es que nos invitaron a almorzar. En La Silla nos enteramos que la ESO tenía planes de construir el telescopio más grande del mundo con óptica adaptativa (8,2m de diámetro), el Very Large Telescope (VLT) en el Cerro Paranal en Antofagasta, que hoy es una realidad. No recuerdo si fue ese mismo día, pero también fuimos al Cerro Las Campanas donde habían telescopios más pequeños que en los otros observatorios.

Domo del telescopio Víctor Blanco de 4m de diámetro (Cerro Tololo)

Fuente: archivo personal

Mis compañeros y yo en las oficinas de ESO en el Cerro La Silla

Fuente: archivo personal

En el Cerro La Silla con la bandera peruana

Fuente: archivo personal

Después de estar en La Serena viajamos a Santiago de Chile. Primera vez que estuve ahí. El país recién salía del gobierno de Pinochet, la ciudad capital parecía mucho más avanzada que Lima. Tuvimos una agenda nutrida en Santiago. Primero estuvimos en el Planetario de la Universidad de Santiago de Chile en una charla básica sobre astronomía, sin embargo, nosotros ya teníamos un conocimiento mucho mayor, así que esa fue decepcionante. Luego estuvimos en el Centro de Estudios Espaciales de la NASA que monitoreaba satélites del programa espacial de los Estados Unidos.

En el Centro de Estudios Espaciales en Peldehue - Santiago de Chile

Fuente: archivo personal

Asimismo, tuvimos un encuentro con los miembros de la Asociación Chilena de Astronomía y Astronáutica (ACHAYA) que tienen un observatorio en el Cerro Pochoco, cerca de Santiago. Nos llevaron hasta allá para enseñarnos el telescopio y sus instalaciones. Luego de la intensa agenda astronómica del viaje, nos dimos tiempo para relajarnos y conocer diversos lugares en Santiago e incluso viajamos en tren al sur llegando hasta a Ancud.

Con los amigos de ACHAYA

Fuente: archivo personal

Luego del viaje se realizó en la universidad una conferencia dirigida a la comunidad universitaria y al público en general con los temas más resaltantes del viaje. Mostramos muchas fotos y difundimos la información recogida en el viaje. Nos dio mucho gusto que el Sr. Julio Rivera de Tarma estuviera como asistente.

Nota de prensa en El Comercio sobre el viaje a Chile

Fuente: archivo personal

El Círculo de Astronomía continuó sus operaciones con el apoyo del Programa de Estudios Generales, incluso la universidad adquirió un telescopio Celestron de 11" de diámetro y nuevos profesores, como Javier Quino, apoyaron las actividades, hasta que al comenzar el nuevo siglo, cuando por un cambio de la malla curricular eliminaron el curso de Cosmología que de alguna manera le daba existencia al Círculo. El Círculo de Astronomía fue parte de la historia de la Universidad de Lima y es bueno que las nuevas generaciones conozcan esa historia para que comprendan que el mundo académico debe ser universal y que trae grandes satisfacciones. Por ejemplo, en aquella época, otros estudiantes animados por la profesora Gloria Lau formaron el Círculo de Francés para explorar y disfrutar la cultura francesa.

18 feb 2021

El observatorio de Harvard en Arequipa

Es una historia poco conocida que Harvard University construyó un observatorio, que funcionó entre los años 1890 y 1927, en Carmen Alto, lugar cerca de la ciudad de Arequipa. La iniciativa de instalar un observatorio en la parte austral del planeta nació del presidente de la universidad Charles W. Eliot (1834 – 1926) quien nombró al astrónomo Edward Charles Pickering (1846 - 1919) para estudiar el cielo en el hemisferio sur.

La expedición para encontrar el mejor lugar estuvo a cargo del astrónomo Solon Irving Bailey (1854 - 1931) quien llegó al Perú acompañado de su familia. El primer lugar encontrado, bautizado como Monte Harvard, estaba a una altura de 1981 msnm a 13 km de Chosica donde se instalaron la habitabilidad (ver Foto 1), el telescopio Bache de 8" (ver Foto 2) y un fotómetro meridional. El Monte Harvard entró en operación en mayo de 1889 tomando placas fotográficas, las mismas que se enviaban a Harvard. El clima era despejado en la primavera, sin embargo, la mayor parte del año estaba nublado, por lo que poco tiempo después el observatorio fue desarmado por las malas condiciones del clima. Bailey exploró el sur del país llegando hasta Antofagasta a fines de 1889, decidiendo Arequipa como el mejor lugar para localizar el observatorio.

Foto 1: Monte Harvard - Chosica

Fuente: The Arequipa Station of the Harvard Observatory, por Solon Bailey


Foto 2: Telescopio Bache de 8"

Fuente: DASCH: Digital Access to a Sky Century @ Harvard

El 29 de noviembre de 1890 Bailey comenzó a operar el fotómetro meridiano desde Carmen Alto, Arequipa, a 2438 msnm lugar donde se ubicó la Estación Boyden (Boyden Station), dependiente de Harvard College Observatory. En enero de 1891 llegó Wiliam Pickering (1858 - 1938), hermano de Edward, quien trajo el refractor Boyden de 13", el reflector Common de 20" y una cámara fotográfica de 1.5" que se sumaron al telescopio Bache que instaló Bailey antes de regresar a Estados Unidos. En abril de 1891 empezaron las actividades, al comienzo de manera discontinua y luego de manera intensa las observaciones de cielo profundo y las observaciones planetarias de manera visual, especialmente los satélites de Marte, Júpiter y Saturno.

Foto 3: Telescopio Boyden refractor de 13" en Boyden Station - Arequipa

Fuente: John G. Wolbach Library, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

En febrero de 1893 regresó al Perú Solon Bailey para reemplazar a Pickering, dedicándose exclusivamente al estudio de las estrellas variables. La actividad astronómica de Carmen Alto fue intensa durante su funcionamiento llegando a recolectar gran cantidad de información que se procesaba en Harvard College Observatory principalmente por asistentas astrónomas como Annie Jump Cannon (1863 - 1941), Henrietta Swan Leavitt (1868 - 1921), Antonia Maury (1866 - 1952), and Florence Cushman (1860-1940) y otras mujeres a las que se les llamó las Computadoras de Harvard. En la siguiente foto aparecen trabajando con las placas enviadas desde Arequipa (izquierda) y juntas a Edward Pickering (derecha).

Foto 4: Harvard`s Computers

Fuente: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics/Harvard College Observatory

Entre los aportes científicos que tuvieron lugar gracias a la información obtenida en Carmen Alto están los siguientes:

  • Diseño de un sistema de clasificación estelar basado en un sistema alfabético para las clases espectrales que fue conocido como la Clasificación de Estrellas de Harvard que se convirtió en la base del Catálogo Henry Draper (HD) publicado en 1918.
  • Se determinó el espectro de 1122 estrellas luminosas australes, en particular de la estrella ζ Puppis donde posteriormente se descubrió que estaba compuesta por helio ionizado. Se encuentra en Annals of the Astronomical Observatory of Harvard College (Vol. XXVIII Part II) publicado en 1901.
  • Descubrimiento de centenares de estrellas variables en enjambres globulares y en las Nubes de Magallanes detallando los cambios de magnitud y periodos.
  • Descubrimiento de nebulosas y otros cuerpos celestes gracias a exposiciones de más de cuatro horas.
  • Conteo de estrellas de la parte más densa de la Vía Láctea comparando su densidad con la región polar de la galaxia.
  • Descubrimiento del satélite Febe de Saturno. Fue el primer satélite que se descubrió fotográficamente.
  • Descubrimiento del asteroide Ocllo el 14 de agosto de 1901 por DeLisle Stewart (1870 - 1941), astrónomo que trabajó en Carmen Alto.

El telescopio-astrógrafo Bruce de 24" llegó a Carmen Alto en marzo de 1896 y con él se empezó a mapear todo el cielo austral con fotografías de 14x17 pulgadas en cuadrángulos de 5º. Con las placas fotográficas tomadas con el Bruce, Pickering organizó la investigación astronómica en Harvard College Observatory que consistía principalmente en el estudio de estrellas variables. Conjuntamente con Henrietta Leavitt estudió las estrellas variables de la Pequeña y Gran Nube de Magallanes. Ella identificó 1777 estrellas variables. En 1908 ella publicó sus resultados en Annals of the Astronomical Observatory of Harvard College (Vol. LX Nº IV), notando que las variables más brillantes tenían el periodo más largo. La relación periodo-luminosidad para las estrellas variables Cefeidas se conoce ahora como la Ley de Leavitt que permitió calcular las distancias de las galaxias remotas.

En las siguiente fotografía se muestra el observatorio montado en Carmen Alto. En primer plano aparece el edificio que albergó al telescopio Bruce de 24". Nótese la construcción en sillar.  Detrás está el edificio que albergó al Boyden de 13" y a la izquierda el que albergó el Buche de 8". En la otra foto aparece el telescopio Bruce dentro del edificio.

Foto 5: Boyden Station en Carmen Alto - Arequipa

Fuente: John G. Wolbach Library, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Foto 6: Telescopio Bruce de 24" en Boyden Station - Arequipa

Fuente: John G. Wolbach Library, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

El astrónomo Solon Bailey estuvo cuatro veces en Carmen Alto por total de 15 años. Sus estudios se centraron en estrellas variables en cúmulos globulares. También realizó un análisis de curva de luz que midió, con gran precisión, el período de rotación del asteroide 433 Eros cercano a la Tierra durante su oposición en 1903.

La instalación del observatorio fue financiada por la Fundación Boyden, su localización fue 4h 46´11" de longitud y 16º22´28" de latitud. La actividad científica en Carmen Alto se extendió hacia otras disciplinas como la meteorología y la sismología, sin embargo, toda las actividades astronómicas se vieron afectadas por la Primera Guerra Mundial y la disminución del financiamiento de los gastos corrientes. En el siguiente gráfico está el plano de planta de la estación.

Gráfico: Plano de la Boyden Station en Carmen Alto - Arequipa

Fuente: Reseña Histórica de los Observatorios Astronómicos de Monte Harvard, Chosica (1889-1890) y Carmen Alto, Arequipa (1890-1927) por Alberto Parodi.

En la Estación Boyden trabajaron también notables personajes peruanos como Luis Dunker Lavalle y Juan Eduardo Muñiz quienes apoyaron en mantener el buen funcionamiento de diversos mecanismos de los instrumentos telescópicos.

Desde comienzos del siglo XX, en Harvard College Observatory, había preocupación por el tiempo perdido en las épocas de lluvia en Arequipa, pues no se aprovechaban para la observación nocturna cinco meses al año. Esto empujó a buscar una nueva localización de la Estación Boyden donde se tengan mayor cantidad de noches con cielos despejados. Actualmente, la propiedad pertenece a la Orden Hospitalaria de San Juan de Dios donde funciona una casa de retiro (Av. Cuzco – Carmen Alto – Cayma). En la fotografía siguiente aparece el edificio donde estuvo el telescopio Bruce de 24" y actualmente funciona como capilla.

Foto 7: Capilla donde estuvo el telescopio Bruce de 24"

Fuente: DASCH: Digital Access to a Sky Century @ Harvard / Javier Ramírez (APA)

Tuve la oportunidad de visitar el lugar en el año 2003 gracias a que un sacerdote del Hospital San Juan de Dios, a pedido mío, me invitó a conocer el lugar. El edificio del Bruce estaba en pie como se aprecia en la foto anterior, así como la residencia de los astrónomos y su familia.

La historia en Sudáfrica

Luego de los resultados de las expediciones en Chile y Sudáfrica, el observatorio se localizó en este último país, en Bloemfontein a 20 °02’18” latitud sur y 26° 24’ 18” longitud este en una elevación de 1387 msnm. El trabajo de instalación comenzó en setiembre de 1927 pero no fue hasta 1933 que se completó la instrumentación. Los instrumentos en operación fueron:

  • Reflector Rockefeller de 60" (152 cm) de apertura.
  • Astrógrafo Bruce de 24" (61 cm) de apertura, el mismo que estuvo en Arequipa.
  • Refractor Boyden de 13" (33 cm) de apertura (bautizado como Clark de 13"), el mismo que estuvo en Arequipa.
  • Refractor fotográfico Metcalf de 10" (25 cm) de apertura.
  • Refractor fotográfico Bache de 8" (20 cm) de apertura, el mismo que estuvo en Arequipa.

La Estación Boyden funcionó varias décadas en Sudáfrica como un observatorio de Harvard College Observatory, pero a comienzos de la década del 50, Harvard anunció que no podía continuar el financiamiento del establecimiento. El observatorio estuvo a punto de cerrar hasta que se encontró la posibilidad de continuar bajo el auspicio de la comunidad internacional. El Dr. Donald Menzel (1901 -1976) director del Harvard College Observatory se entusiasmó con la idea y sugirió la idea de formar el Boyden Council cuyos miembros iniciales fueron Harvard, Armagh Observatory, Dunsink Observatory, Alemania Occidental y Suecia. En 1966 Suecia anunció su retiro. Esta vacante fue ofrecida a University of the Orange Free State de Sudáfrica.

Posteriormente, otros miembros se retiraron. El resultado fue que el Boyden Council dejó de existir en 1976. Los propietarios de la Estación Boyden (el recientemente formado Centre of Astrophysics que comprendía Harvard College Observatory y el Smithsonian Astrophysical Observatory) anunciaron que estaba dispuestos a entregarlo a cualquier organización preparada para recibirla, en particular ellos esperaron que University of the Orange Free State pudiera ver la forma de aceptar la donación para su departamento de astronomía. En abril de 1976 el Consejo Universitario anunció las aceptación del observatorio.

Actualmente, funciona con el nombre de Boyden Observatory dentro de la Facultad de Ciencias Naturales y Agricultura y cuenta con un centro de educación en ciencias bajo el auspicio de University of the Free State y la ayuda de los miembros de Friends of Boyden. Su compromiso es brindar un alto nivel de educación científica y exposición al público y a los jóvenes. En la siguiente foto se aprecia el refractor Boyden de 13", el mismo que funcionó en Arequipa, exhibido para el público en el observatorio. Ya no se encuentra en servicio.

Foto 8: Telescopio refractor Boyden  de 13" en Boyden Station - Sudáfrica

Fuente: Website de Boyden Observatory - University of Free State

En la siguiente foto aparece el telescopio Bruce de 24" con astrónomos en Sudáfrica. Funcionó allá desde 1927 hasta 1950. Luego fue desarmado y regresado a Estados Unidos. El telescopio estuvo extraviado hasta que en 2017 fue descubierto por Sara Schechner, quien encontró los lentes mientras realizaba un reconocimiento en un sitio alejado de Oak Ridge del Harvard Smithsonian Center for Astrophysics en Harvard, Massachusetts.  En la última foto aparece el embalaje de los lentes y los lentes restaurados en exhibición en Harvard Collection of Historical Scientific Instruments de Harvard University.

Foto 9: Telescopio Bruce de 24" en Boyden Station - Sudáfrica

Fuente: University of Free State

Foto 10: Embalaje y lentes del telescopio Bruce de 24" en Harvard

Fuente: Harvard Magazine, Nov-Dec 2017


Bibliografía

  1. Andrews, A. D. The Boyden Observatory, en Journal: Irish Astronomical Journal, 1998, 25(2), 129
  2. Bailey, Solon. The Arequipa Station of the Harvard Observatory, en The Popular Science Monthly, abril 1904.
  3. Jarret, A.H. Boyden Observatory [A Concise History], en Acta Academica Nr. 12, 1979, Department of Astronomy, University of the Free State.
  4. Parodi, Alberto (1989). Reseña Histórica de los Observatorios Astronómicos de Monte Harvard, Chosica (1889-1890) y Carmen Alto, Arequipa (1890-1927). CONCYTEC. Lima.