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Sabías que… Caroline Herschel: La cazadora de cometas

Caroline Herschel: La cazadora de cometas

¿Quién fue Caroline Herschel?

Caroline Lucretia Herschel nació en Hanover, Alemania, cuando Inglaterra y Hanover estaban gobernadas por el rey Jorge II. Con la ayuda y el apoyo de su hermano William, un consumado astrónomo, aprendió matemáticas y astronomía. Su tutela la ayudó a alcanzar el prestigio como astrónoma y la llevó a ser respetada y confiada por sus pares. El equipo hermano y hermana observó y documentó muchos objetos a través del telescopio, contribuyendo así mucho a nuestro conocimiento de los cielos. Caroline Herschel también hizo algunos de los descubrimientos más importantes en su tiempo trabajando por su cuenta. Fue la primera mujer astrónoma en descubrir un cometa y la primera mujer en ser astrónoma paga. Ella realmente fue una pionera en la ciencia.

¿Qué es un cometa?

Un cometa es un pequeño cuerpo celeste compuesto de roca, gases congelados y polvo. No son visitantes comunes del cielo nocturno y aparecen solo unas pocas veces al año para los observadores en la Tierra. Cuando su órbita se ve perturbada en el extremo más alejado de nuestro sistema solar, se sumergen hacia el sol y se calientan drásticamente, liberando profusamente gas y polvo. La desgasificación del material produce una atmósfera visible o coma que envuelve el centro o núcleo. Cuando el viento solar del sol golpea la nube de polvo y gas alrededor del cometa, produce una “cola” visible. Los cometas no son objetos grandes en términos astronómicos; típicamente, el núcleo varía de menos de una milla a varias millas de diámetro. Sin embargo, la cola puede estirarse por millones de millas.

Fotografía del cometa Kohoutek tomada en enero de 1974.
Fotografía del cometa Kohoutek tomada en enero de 1974.

 

Los primeros años de Carolina

Caroline Herschel nació el 16 de marzo de 1750 en el Electorado de Hanover, que eventualmente sería parte del alemán moderno. Cuando Caroline tenía tres años, contrajo viruela, dejándole uno de sus ojos desfigurado y su rostro cubierto de marcas de viruela. Cuando tenía diez años, contrajo tifus, lo que provocó un retraso en el crecimiento. Ella solo creció hasta una altura de 4’3″.

Su padre, Isaac Herschel, era un jardinero que tocaba el oboe en la orquesta del ejército prusiano. Quería que todos sus hijos se formaran en matemáticas, francés y música. A todos se les dieron las mismas oportunidades, excepto a la frágil Caroline. Su madre, Anna Ilse Moritzen, desaprobaba que tuviera una educación. Su madre tenía planes simples para ella, creyendo que educar a Caroline era innecesario porque nunca se casaría y estaría mejor trabajando como sirvienta doméstica. Afortunadamente, su padre le dio una educación rudimentaria, aunque Caroline pasó su juventud como ayudante de cocina.

Guillermo Herschel

A pedido de su hermano mayor William, Caroline se mudó a Bath en Inglaterra en 1772 cuando tenía 22 años. Su padre había muerto y William quería rescatar a Caroline de su dominante madre. Caroline se desempeñó como su ama de llaves, mientras que William se estableció como maestro de música y director de orquesta. Caroline recibió lecciones de música de su hermano, convirtiéndose en una vocalista solicitada reconocida por su talento en los teatros de ópera de Inglaterra. Sin embargo, su carrera en la música duró poco porque rechazó cualquier compromiso en el que su hermano no fuera el director.

William se obsesionó con la astronomía y comenzó a construir telescopios para sí mismo y vendérselos a otros. William nombró a Caroline su asistente, grabadora o amanuense, cuando observaba el cielo nocturno. William le enseñó a su hermana ciencias y matemáticas, continuando la educación iniciada por su difunto padre. Ella lo atendía a él y a la casa y pasaba muchas horas ayudándolo a moler vidrio para los espejos de su telescopio y haciendo observaciones. Caroline hizo los cálculos complejos mientras su hermano apuntaba su telescopio hacia el cielo y hacía observaciones.

En 1781, William hizo un descubrimiento muy importante: el séptimo planeta del sistema solar, Urano. El descubrimiento de Urano trajo a William una inmediata aclamación internacional, ya que fue la primera persona desde la antigüedad en descubrir otro planeta. A partir de entonces se dedicó al estudio de la astronomía y se convirtió en astrónomo personal del rey Jorge III con un modesto salario.

Retrato de William Herschel por Lemuel Francis Abbott, 1785.
Retrato de William Herschel por Lemuel Francis Abbott, 1785.

 

El primer cometa de Caroline

En julio de 1786, William fue convocado a Göttingen por el rey Jorge III para presentar uno de los telescopios reflectores de 10 pies que el rey había encargado. Mientras su hermano estaba fuera, Caroline hizo todo lo posible para mantener su programa de observación en marcha y trabajó en el último catálogo de nebulosas (nubes luminosas de polvo y gas en el espacio interestelar) que estaba destinado a ser publicado. Sin William, ya no se le exigió que trabajara de noche como su amanuense, lo que la liberó para seguir sus propias observaciones.

Sus notas cuentan la historia de su primer descubrimiento de un cometa. Ella registró el 1 de agosto: “He calculado 100 nebulosas hoy, y esta tarde vi un objeto que creo que mañana por la noche resultará ser un cometa”. Al día siguiente anotó: “Hoy calculé 150 nebulosas. Me temo que no estará despejado esta noche, ha estado lloviendo durante todo el día, pero parece que ahora se aclara un poco. 1 en punto; el objeto de anoche es un cometa. No me fui a descansar hasta que les escribí al Dr. Blagden y al Sr. Aubert para anunciarles el cometa”.

Alexander Aubert, uno de los amigos de William, le escribió a Caroline para felicitarla por su descubrimiento y escribió: “Has inmortalizado tu nombre y mereces tal recompensa del Ser que ha ordenado que todas las cosas se muevan tal como las encontramos”. El secretario de la Royal Society, Charles Blagden, respondió con sus felicitaciones, pero tenía una solicitud: “puede esperar que le pida el favor de ver este fenómeno a través de su telescopio”. Caroline accedió a la solicitud y el 6 de agosto, Caroline entretuvo al presidente y al secretario de la Royal Society, junto con Lord Palmerston y otros hombres de Londres con mentalidad científica que habían viajado a la casa de William en Slough (en las afueras de Londres) con el único propósito de de ver el cometa de Caroline a través de su telescopio.

El cometa que descubrió el 1 de agosto de 1786, denominado hoy Cometa C/1786 P1, fue bautizado como “el cometa de la primera dama”, y con él aseguró su propio lugar en los anales de la historia de la astronomía. Junto con la notoriedad que provino del descubrimiento, se volvió financieramente independiente cuando en 1787 el rey Jorge III declaró que se le pagaría un modesto salario anual de 50 libras esterlinas por ser la asistente de su hermano, lo que la convirtió en la primera mujer a la que se le pagaría por los servicios de un naturaleza científica en Gran Bretaña.

Ilustración de Caroline y William Herschel puliendo una lente o un espejo para uno de sus telescopios.
Ilustración de Caroline y William Herschel puliendo una lente o un espejo para uno de sus telescopios.

 

La caza de cometas continúa

Poco después de la boda de William en mayo de 1788 con la rica viuda Mary Pitt, él y Caroline reanudaron su búsqueda del cielo nocturno, en busca de nebulosas y cometas no descubiertos. William se involucró más con su esposa y con la construcción del telescopio gigante de 40 pies, en el que Caroline tuvo poca participación. La nueva esposa de William asumió el papel de dueña de la casa, administrando a los sirvientes y las finanzas de la familia. El nuevo papel de Caroline como la hermana solterona que vive en la casa de campo contigua la dejó con tiempo libre.

En este momento de su vida, Caroline era una astrónoma consumada por derecho propio, e hizo lo que hacen los astrónomos: observar el cielo nocturno. Usando un telescopio que su hermano había construido para ella, pasó las noches bajo las estrellas en el techo plano de su casa de campo, barriendo meticulosamente los cielos en busca de cometas. Estos extraños visitantes del borde del sistema solar son raros; rara vez se vuelven lo suficientemente brillantes como para ser visibles con un telescopio pequeño o a simple vista.

El astrónomo británico Royal Nevil Maskelyne visitó a la familia Herschel y luego escribió en una carta describiendo su visita y el telescopio que usó Caroline: “Ella me mostró su telescopio newtoniano de 5 pies hecho por su hermano para barrer los cielos. Tiene una apertura de 9 pulgadas, pero aumenta solo de 25 a 30 veces, y abarca un campo de 1˚ 49 ‘y está diseñado para mostrar objetos muy brillantes, para descubrir mejor a cualquier nuevo visitante de nuestro sistema solar, es decir, cometas. , o cualquier nebulosa no descubierta.” En la carta, continúa explicando su método de observación, escribiendo: “La altura del anteojo se altera poco a poco al barrer desde el horizonte hasta el cenit. Esto lo hace y vuelve a bajar en 6 u 8 minutos, y luego mueve el telescopio un poco hacia adelante en azimut y barre otra porción de los cielos de la misma manera. Ella barrerá así una cuarta parte de los cielos en una noche… Así ves, dondequiera que barre cuando hace buen tiempo, nada se le puede escapar.

Como es el caso de todos los cazadores de cometas, Caroline pasó muchas noches mirando a través de su telescopio con poco que mostrar por sus esfuerzos. Ella registró sus observaciones en un libro de registro que rápidamente se estaba llenando de entradas negativas para los escurridizos cometas. Temía que su falta de descubrimientos pudiera ser vista como algo que no justificaba el salario anual del rey. En un momento de desánimo, escribió: “No he guardado ningún memorando de mis desperdicios, aunque creo que puedo decir que no he desaprovechado ninguna oportunidad siempre que se me presentó; pero, al no encontrarme con ningún cometa, consideré guardar memorias de desilusiones como tiempo desperdiciado”.

Telescopio de barrido de cometas de Caroline.
Telescopio de barrido de cometas de Caroline.

 

Segundo cometa de Caroline

Pasaron dos años antes de que Caroline embolsara otro cometa. Se había dado a la tarea de localizar un cometa que había sido descubierto recientemente por el astrónomo francés Charles Messier. William había calculado que el cometa se podía encontrar cerca del polo norte. En el proceso de búsqueda del cometa Messier, encontró uno propio.

En su noche libre de ser la amanuense de William, la fría noche del 21 de diciembre, reanudó la búsqueda que había iniciado dos noches antes. En horas de la madrugada, sin duda cansado y fatigado de observar, véase registrado: “Cuando había barrido hasta Beta Lyrae, percibí un cometa”.

Ciento cincuenta y un años después, el cometa fue descubierto el 28 de julio de 1939 por Roger Rigollet de Francia. Más tarde se confirmó a partir de los cálculos orbitales realizados por otro astrónomo que no se trataba de un cometa nuevo, sino del mismo que identificó Caroline Herschel el 21 de diciembre de 1788. El cometa recibió el nombre de 35P/1788 Y1 (Herschel-Rigollet) en honor a ambos descubridores. Dado que el cometa es un cometa periódico, se espera que regrese al cielo nocturno en 2092.

La constelación de Lyra en el cielo del norte.
La constelación de Lyra en el cielo del norte.

 

El tercer cometa de Caroline

El 7 de enero de 1790, Caroline descubrió otro cometa, el tercero. Este nuevo cometa no era tan fácil de observar como los otros cometas que descubrió anteriormente, y se determinaron pocos detalles al respecto, excepto por su brillo de séptima magnitud (un poco más débil de lo que puede ver el ojo humano). En su cuaderno de bitácora registró “un objeto con rebabas por todas partes”. El 19 de enero, con cierta frustración, registró: “He barrido en vano toda la tarde en busca de mi cometa”.

Por esa época, William construyó un telescopio más grande y potente para su hermana, uno que podía detectar objetos más débiles en el cielo nocturno. El espejo tenía más del doble del diámetro, lo que le daba al telescopio cuatro veces el área de superficie para recolectar luz. Un inconveniente de este telescopio más grande era que la distancia focal era más larga, lo que hacía que el tubo del telescopio fuera más largo y que todo el instrumento fuera más engorroso. Con poco más de cuatro pies de altura, Caroline tuvo que usar un taburete para mirar a través del ocular, lo que le resultó incómodo de usar. Durante sus observaciones nocturnas, usaba sus dos telescopios, el pequeño barrido por el que miraba mientras estaba sentada y el instrumento más grande para objetos más débiles.

El cuarto cometa de Caroline

El año 1790 fue fortuito para Caroline Herschel. Tras su descubrimiento en enero, identificó otro cometa el 17 de abril y lo observó hasta el 10 de junio. William también hizo observaciones de confirmación con su telescopio más grande. A principios de mayo, el cometa desarrolló una cola visible.

Una de las arduas tareas a las que se enfrentaban los astrónomos del siglo XVIII era el cálculo de la órbita del cometa alrededor del sol. A diferencia de las órbitas de los planetas, que son casi circulares, las órbitas de los cometas son muy alargadas y forman elipses, parábolas o hipérbolas. Los cometas con órbitas elípticas se vuelven periódicos y están destinados a visitar el sistema solar interior en algún momento en un futuro lejano. Mientras que los cometas con órbitas parabólicas o hiperbólicas son visitantes únicos del sistema solar interior. El astrónomo británico del siglo XVII Edmund Halley fue el primero en determinar que algunos cometas son periódicos, por lo que el cometa Halley regresa cada 76 años.

Órbitas elípticas, parabólicas e hiperbólicas de un cometa.
Órbitas elípticas, parabólicas e hiperbólicas de un cometa.

 

Quinto cometa de Caroline

El próximo cometa que Caroline Herschel descubrió rompió un paréntesis de 20 meses durante el cual no pudo encontrar un nuevo cometa. Según Caroline, el cometa que descubrió el 15 de diciembre de 1791 era un cometa telescópico que es “bastante grande”. William confirmó el cometa y publicó el descubrimiento, dando crédito a Caroline en la revista de la Royal Society, Philosophical Transactions .

Sexto cometa de Caroline

Caroline descubrió otro cometa el 7 de octubre de 1793, que apenas era visible a simple vista. No sabía que el cometa había sido avistado anteriormente por el astrónomo Charles Messier el 24 de septiembre. Por lo tanto, el cometa recibió su nombre de Messier, dado el nombre moderno “C / 1793 S2 (Messier)”. Caroline informó oficialmente sobre ello en una carta del 8 de octubre, que posteriormente se publicó en la revista Philosophical Transactions .

El séptimo cometa de Caroline

Caroline observó otro cometa el 7 de noviembre de 1795, que era particularmente brillante y visible a simple vista. Fue observable durante tres semanas. Muchos astrónomos apuntaron sus telescopios hacia el cometa y se calculó su órbita, aunque no se obtuvieron resultados definitivos. Finalmente se determinó que el cometa era el mismo objeto observado en 1786 por el cazador de cometas francés Pierre Mechain. Después del avistamiento de 1795, el cometa fue visto nuevamente el 19 de octubre de 1805.

El astrónomo alemán Johann Encke hizo los cálculos de la órbita y determinó que estos cometas eran uno y el mismo. La declaración de Encke de que el cometa era un cometa periódico se comprobó cuando regresó en 1822 tal como lo predijo. Como fue el caso del cometa Halley, el cometa recibió su nombre del astrónomo que determinó que era periódico. Fue el segundo cometa periódico en la historia de la astronomía, cuyo regreso fue predicho con precisión para el cometa llamado 2P/Encke.

Con el descubrimiento de tantos cometas y su trabajo sobre el descubrimiento y catalogación de nebulosas, Caroline Herschel se estaba ganando una reputación en la comunidad astronómica de toda Europa. Un admirador, el profesor Karl Felix Seyffer de Göttingen, le escribió en términos elogiosos: “Permítame, muy reverenciada dama, traer a su memoria a un hombre que la ha tenido en la más alta estima desde que tuvo la buena fortuna de ingresar a la Templo de Urania, en Slough, y presentar sus respetos a su sacerdotisa… y al mismo tiempo expresar mi gratitud y más profunda reverencia”.

Imagen del cometa Encke obtenida por Jim Scotti el 5 de enero de 1994, mientras usaba el telescopio Spacewatch de 0,91 metros en Kitt Peak.
Imagen del cometa Encke obtenida por Jim Scotti el 5 de enero de 1994, mientras usaba el telescopio Spacewatch de 0,91 metros en Kitt Peak.

 

Descubrimiento del octavo y último cometa de Caroline

El último cometa de la impresionante lista de logros de Caroline Herschel fue descubierto el 14 de agosto de 1797. Era un cometa brillante, claramente visible sin telescopio, y sabía que otros pronto detectarían al nuevo intruso en el cielo nocturno. En lugar de enviar un mensaje por correo a Maskelyne en el Observatorio de Greenwich, decidió tomar el asunto en sus propias manos. Recorrió las 26 millas hasta el observatorio, seis horas montando en silla de montar lateral por la noche después de solo una hora de sueño. Más tarde escribió sobre la aventura:

“Tengo tan poca fe en la expedición de mensajeros de todas las descripciones que asumí que era mía… pero desafortunadamente asumí la tarea con solo la preparación de una hora de sueño, y en el transcurso de cinco años nunca cabalgué más de dos millas. a la vez, los veinte a Londres, y la idea de seis o siete más a Greenwich en reserva, me incapacitó totalmente para cualquier acción [como notificar a la presidenta de la Royal Society a su paso por la capital]”.

Después de informar con entusiasmo sus observaciones a Maskelyne, Caroline, exhausta, se quedó una o dos noches con los Maskelyne y luego emprendió el viaje de regreso a Slough. Maskelyne la instó a llamar al presidente de la Royal Society, Sir Joseph Banks, en Londres para darle la noticia del descubrimiento. Tímida y recatada, se negó a hacer el contacto y dijo: “Pensé que una mujer que sabe tan poco del mundo no debería aspirar a tal honor, sino irse a casa, donde debería estar, lo antes posible”.

El cometa recibió su nombre de Herschel y Eugene Bouvard, los dos astrónomos que lo detectaron primero, llamado cometa C/1797 P1 (Bouvard-Herschel). La pareja había descubierto el cometa brillante de forma independiente con unas pocas horas de diferencia. La noche siguiente, fue visible para toda la comunidad de observadores nocturnos: un objeto nuevo y brillante en el cielo nocturno.

Observaciones finales

Poco después del descubrimiento de su octavo cometa, decidió independizarse de su hermano y dejó la cabaña en Observatory House para mudarse a una serie de casas de alquiler cerca de Winchester. Mientras seguía ayudando a William con sus observaciones, también encontró tiempo para hacer sus propias observaciones. Hizo dibujos detallados del cometa de 1806 y el Gran Cometa de 1807. Sus dibujos mostraban cuánto había desarrollado Caroline sus habilidades de observación y dibujo.

Después de la muerte de William en 1822, Caroline volvió a vivir cerca de su familia en Hannover. El hijo de William, John, un prodigio y erudito, se hizo cargo del programa de observación de su padre en Slough. Caroline, de setenta y tantos años, cerró su libro de observaciones a fines de enero de 1824 con una simple entrada sobre el Gran Cometa de 1823.

Caroline Herschel alrededor de los 97 años.
Caroline Herschel alrededor de los 97 años.

 

Honores

De vuelta en Hannover, Caroline era algo así como una celebridad y recibió reconocimiento por su trabajo en astronomía, incluida la Medalla de Oro de la Royal Astronomical Society en 1828. En 1832, sus descubrimientos en el campo de la astronomía fueron honrados por el Rey de Dinamarca con una medalla. En su 96 cumpleaños en 1846, Caroline Herschel recibió la Medalla de Oro de la Ciencia por parte del Rey de Prusia. Fue nombrada Miembro Honorario de la Royal Irish Academy en Dublín en 1838, y tres años antes fue nombrada Miembro Honorario de la Royal Astronomical Society en Gran Bretaña. Herschel y Mary Somerville fueron las primeras mujeres en ser aceptadas en esta prestigiosa organización.

“Los ojos de la que es glorificada aquí abajo se volvieron hacia el cielo estrellado”. Caroline escribió estas palabras ella misma y finalmente quedaron grabadas en su lápida. Murió el 9 de enero de 1848, a la edad de 97 años, después de vivir una vida plena y productiva.

Legado de Caroline Herschel

En reconocimiento a sus tremendas contribuciones a la astronomía, tanto como asistente de su hermano como astrónoma por derecho propio, la comunidad científica honró a Caroline Herschel inmortalizando su nombre. Aparte de los cometas que llevan su nombre, hay un cráter en la luna llamado “C.Herschel” y un asteroide (Asteroide 281) descubierto en 1888 que lleva el nombre de “Lucretia”.

Caroline Herschel fue pionera en su campo. Privada de una educación formal y limitada por problemas de salud en su vida temprana, aceptó el papel que su madre le asignó como sirvienta, pero aprovechó la oportunidad para mejorar cuando se le dio la oportunidad. Se adelantó a su tiempo, hizo descubrimientos de objetos celestiales desconocidos y produjo cálculos matemáticos minuciosamente complejos a mano. Durante cientos de años, ha sido y seguirá siendo una inspiración para las mujeres jóvenes. Tenía el récord de tener la mayor cantidad de descubrimientos de cometas hasta que Carolyn Shoemaker lo usurpó en la década de 1980. Todos pueden inspirarse en el asombroso viaje y la larga y productiva vida de esta mujer fuerte y astrónoma consumada.

Fuente:

Armitage, Angus. William Herschel: The Pioneer of a New Era in Astronomy. New York: Doubleday & Company, Inc., 1963.

Gillispie, Charles C. Dictionary of Scientific Biography. New York: Charles Scribner’s Sons, 1981.

Hoskin, Michael. Discovers of the Universe: William and Caroline Herschel. Princeton, New Jersey: Princeton University Press, 2011.

Hoskin, Michael. The Herschels of Hanover. Cambridge: Science History Publications Ltd, 2007.

Olson, Roberta J.M. and Jay Pasachoff. “The Comets of Caroline Herschel (1750-1848), Sleuth of the Skies at Slough.” December 2012. Accessed November 20, 2022. https://www.researchgate.net/publication/233824443_The_Comets_of_Caroline_Herschel_1750-1848_Sleuth_of_the_Skies_atSlough

West, Doug. The Astronomer Caroline Herschel: A Short Biography. Missouri: C&D Publications, 2023.

Yeomans, Donald K. Comets: A Chronological History of Observation, Science, Myth, and Folklore. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1991.

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