El mapa del cielo nocturno más antiguo del mundo es asombrosamente preciso
Fragmentos recién descubiertos de coordenadas estelares de hace 2200 años (que se creían perdidas) revelan la increíble habilidad del antiguo astrónomo Hiparco.
Esta versión coloreada de un grabado del siglo XIX muestra al antiguo astrónomo griego Hiparco utilizando un instrumento de observación para medir la posición de las estrellas. Los historiadores de la ciencia no saben exactamente cómo Hiparco medía las estrellas en el siglo II a.C., pero fragmentos recientemente descubiertos de su catálogo estelar revelan la notable precisión de su trabajo.
Hace unos 2200 años, el astrónomo griego Hiparco ayudó a establecer una nueva forma de entender el movimiento de las estrellas que perdura hasta nuestros días. Al imaginar la Tierra en el centro de una esfera celeste, utilizó un sistema de coordenadas similar a la latitud y la longitud, que se habían ideado recientemente, para medir las posiciones precisas de las estrellas.
"Podría decirse que fue el mayor astrónomo de la Antigüedad. Al menos, el más grande que conocemos por su nombre", afirma Victor Gysembergh, historiador de la ciencia del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia.
Muchos científicos de la antigua Grecia creían que la Tierra estaba literalmente en el centro del universo, y que las estrellas y otros cuerpos celestes giraban a su alrededor, aunque en el siglo III a.C. se propuso un modelo en el que la Tierra orbitaba alrededor del Sol. Aunque este modelo geocéntrico es incorrecto, el concepto, que Hiparco utilizó para crear el primer catálogo estelar conocido, sigue siendo utilizado por los científicos para cartografiar los objetos del cielo.
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El catálogo estelar de Hiparco es el intento más antiguo conocido de documentar las posiciones del mayor número posible de objetos en el cielo nocturno, y fue la primera vez que se utilizaron dos coordenadas para señalar la ubicación de cada objeto. Pero ese catálogo original se ha perdido en el tiempo, y sólo conocemos su existencia gracias a los escritos de científicos posteriores como Ptolomeo, que creó su propio catálogo estelar hacia el año 150 d.C. y atribuyó uno anterior a Hiparco. Hasta ahora, la prueba más antigua de coordenadas estelares de Hiparco era una traducción latina del siglo VIII d.C. de un poema sobre las constelaciones que incluye las coordenadas como una especie de anotación.
Recientemente, Gysembergh y sus colegas han hallado pruebas aún más antiguas de las coordenadas estelares de Hiparco en una versión griega del siglo V o VI d.C. del mismo poema, Phenomena, escrito originalmente por el poeta griego Aratus en el siglo III a.C. El poema, junto con las coordenadas estelares que lo acompañan, había sido borrado de un pergamino medieval reutilizado y sólo se recuperó mediante imágenes multiespectrales, que utilizan diferentes longitudes de onda de luz para resaltar el texto eliminado.
Estas imágenes del manuscrito que contiene fragmentos "borrados" del catálogo estelar de Hiparco muestran cómo puede utilizarse el análisis multiespectral para reconstruir texto oculto. El texto siríaco posterior está en negro, el texto griego revelado debajo en amarillo.
Se incluyen las coordenadas de las cuatro estrellas más al norte, sur, este y oeste de la constelación Corona Borealis, aunque una de ellas no pudo recuperarse del manuscrito. Se comprobó que su precisión era de un grado respecto a los valores modernos, un logro notable para alguien que trabajaba unos 1700 años antes de la invención del telescopio.
Trazando las estrellas con herramientas antiguas
Aunque los historiadores no saben exactamente cómo medía Hiparco las estrellas, es posible que utilizara una esfera armilar, que es un dispositivo mecánico con anillos giratorios que representan las diferentes partes de la esfera celeste, como el ecuador celeste, un plano imaginario que se extiende desde el ecuador de la Tierra, y la eclíptica, o la trayectoria anual que el Sol parece seguir a través del cielo. Es posible que Hiparco utilizara también una dioptra, una mira que podía fijarse a una plataforma ajustable.
"La dioptra era una especie de instrumento topográfico", explica James Evans, físico e historiador de la ciencia de la Universidad de Puget Sound, en el estado de Washington (Estados Unidos). "Podía utilizarse para medir ángulos en operaciones topográficas, pero uno podía imaginarse que algo así se utilizaba también para medir ángulos del cielo". La esfera armilar, que toma su nombre de la palabra latina para brazalete o banda para el brazo, es una esfera de anillos concéntricos que podría tener miras en ella. "Se podía montar y utilizar para medir ángulos".
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Es probable que Hiparco se viera influido por los trabajos anteriores de los astrónomos babilonios, que medían las distancias de ciertas constelaciones con respecto a la eclíptica. Siguiendo los movimientos de estas constelaciones zodiacales (las que se sitúan en una parte del cielo por la que se desplaza el Sol a lo largo del año), los babilonios podían medir las estaciones y predecir acontecimientos astronómicos como los eclipses.
Combinar la práctica babilónica de medir y predecir los movimientos de las estrellas con los conceptos griegos de matemáticas y geometría se considera el logro fundamental de Hiparco. "La astronomía moderna procede realmente de la fusión de estos dos enfoques diferentes", afirma Evans. "El enfoque griego basado en la geometría y la filosofía de la naturaleza. El enfoque babilónico, basado en la observación regular y en hacer números".
Las coordenadas recién descubiertas representan sólo una pequeña fracción de las cerca de 800 estrellas que se cree que midió Hiparco. En total, sólo sobreviven unas pocas docenas de coordenadas atribuidas a Hiparco, pero su trabajo parece ser más preciso que el catálogo posterior de Ptolomeo. "El tamaño de la muestra es pequeño, así que puede que haya errores en otros puntos", afirma Gysembergh. "Pero tal como está, es más preciso que el de Ptolomeo".
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El reciente estudio comparó las coordenadas recién descubiertas con los valores hallados en otras fuentes, y en general coincidían, aunque existían algunas discrepancias, quizá resultado de diferentes mediciones o cambios a medida que las cifras se transcribían a lo largo de los tiempos.
Un texto oculto
El texto con las coordenadas estelares de Hiparco se encuentra en un palimpsesto, que es un documento sobre el que se ha escrito y borrado varias veces, y en el que a menudo aún se detectan rastros de la escritura eliminada. Forma parte del Codex Climaci Rescriptus, del siglo X u XI d.C., una colección de pergaminos del monasterio egipcio de Santa Catalina con escritos monásticos en siríaco, una antigua lengua de Asia occidental.
El material astronómico se detectó por primera vez en 2012, cuando el biblista Peter Williams, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), pidió a sus alumnos que estudiaran imágenes del Codex Climaci Rescriptus, y uno de ellos, Jamie Klair, se fijó en la escritura griega visible bajo el texto siríaco. En 2017, se fotografiaron los pergaminos con herramientas de imagen multiespectral de última generación para revelar con mayor claridad el texto que había debajo.
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Algunos de los documentos revelaron fragmentos del poema de Arato, transcrito en un pergamino que posteriormente se raspó y reutilizó para el Codex Climaci Rescriptus. El poema va acompañado de ilustraciones e historias mitológicas sobre las constelaciones.
En 2021, mientras examinaba las imágenes multiespectrales del poema durante el confinamiento por la COVID-19, Williams observó unos números que pensó que debían de ser coordenadas estelares. Resulta que eran las dimensiones de la constelación Corona Borealis y las coordenadas de sus estrellas más externas, probablemente del primer astrónomo que intentó cartografiar todo el cielo.
Pistas en las estrellas y los pergaminos
Utilizando un fenómeno llamado precesión, que es el bamboleo de la Tierra sobre su eje al girar, los investigadores pudieron determinar que las coordenadas coinciden con las posiciones de las estrellas de la Corona Borealis vistas desde la isla de Rodas (Grecia) hacia el año 130 a.C., que es donde y cuando se cree que Hiparco realizó la mayoría de sus observaciones.
Es posible que a Hiparco le hiciera gracia, ya que también fue el primer científico que describió el movimiento de precesión.
Lo que puede que no le hiciera ninguna gracia al antiguo astrónomo es la aparición de su obra junto a la del poeta Arato. Phenomena "fue un best seller en la Antigüedad, un clásico de las aulas", afirma Gysembergh, y el poema siguió siendo popular en la época romana. Sin embargo, Hiparco no era un admirador: la única obra que se conserva del astrónomo es una crítica al poema de Arato por las descripciones imprecisas de las constelaciones.
"Lo hemos perdido todo de Hiparco, sólo tenemos fragmentos, excepto su comentario sobre Arato, porque Arato sigue siendo muy popular", afirma Francesca Schironi, clasicista de la Universidad de Michigan (Estados Unidos) que estudia el comentario de Hiparco sobre Phenomena.
Este comentario, que se cree que fue escrito por Hiparco después de crear su catálogo estelar, también incluye las coordenadas de algunas constelaciones. La versión latina del poema de Arato del siglo VIII, conocida como Aratus Latinus, también contiene coordenadas estelares, que la nueva investigación ayuda a confirmar que probablemente también proceden de Hiparco.
El estudio de más páginas del Codex Climaci Rescriptus y de otros palimpsestos podría revelar más material perdido. Gysembergh cree que las nuevas coordenadas estelares formaban parte de un libro que incluía Phenomena y otros escritos que fue llevado a Santa Catalina y posteriormente desmontado para poder reutilizar el pergamino. Aunque en el palimpsesto medieval sólo se encontraron las coordenadas estelares de una constelación, es posible que el libro original contuviera las coordenadas de todas las constelaciones del poema de Arato.
"Estas tecnologías de imágenes multiespectrales sólo se han aplicado a una fracción muy pequeña de los palimpsestos existentes. Hay literalmente miles y miles. Muchos de ellos tienen un contenido completamente desconocido", afirma Gysembergh. "Podemos esperar razonablemente muchos más descubrimientos de este tipo en los próximos años".
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
