De una forma amena y divulgativa, clara y sin complicaciones técnicas, plena de pasión personal por el tema, se narra una gran obra colectiva, que necesitó la colaboración de unos 200 científicos y unas 2000 personas.
El título del libro pudiera parecer excesivo o presuntuoso, pero se justifica en el prefacio desde una perspectiva histórica: en 1912 H. H. Turner narraba en "The Great Star Map" una empresa internacional semejante, que comenzada en el siglo XIX se prolongó durante medio siglo. No es pues cosa nueva el unir esfuerzos plurales y mantenerlos prolongadamente.
Pero sí es muy diferente este proyecto: el catálogo estelar deseado se consiguió con un telescopio especial, que era también espacial. Así arranca el libro, con el lanzamiento de Hipparcos, un satélite puesto en órbita el 8 de agosto de 1989 con un cohete Ariane 4 desde la Guayana francesa. Me gusta esta manera cinematográfica de empezar, con un momento de clímax en que conocemos a varios de los protagonistas de esta historia y tras la cuenta atrás se lanza con éxito el cohete y se celebra la fiesta en la noche tropical, ¡ay!, sin saber lo que se avecina.
Tras este prólogo vibrante, los primeros capítulos se dedican a presentar los conceptos necesarios para entender el porqué de la misión Hipparcos, y abordar el desarrollo histórico de la astrometría. Después siguen los capítulos que detallan la vida del proyecto, desde su génesis, pasando por su desarrollo y ejecución, con los problemas tras el lanzamiento, la superación de los mismos y la culminación del proyecto con los catálogos Hipparcos y Tycho. Los capítulos finales muestran algunos aspectos sobre nuestra galaxia y sus estrellas, que ha sido posible conocer en los años posteriores gracias a los resultados de la misión Hipparcos.
Una forma de comprender nuestro lugar en el Cosmos es estudiando las estrellas que alumbran la nocturna esfera celeste. La información más básica sobre las estrellas es la de su posición y su movimiento. Para ello necesitamos aprender algo sobre ángulos, su medida en grados, minutos y segundos de arco, y los límites a la precisión en la medida de los mismos que impone la atmósfera terrestre. Conseguir una gran precisión angular es imprescindible para estimar la distancia de cada estrella a la Tierra por triangulación, mediante su paralaje. También es necesaria para determinar la velocidad aparente de las estrellas.
Tras introducir estas nociones, se traza una breve historia de muchos siglos y muy lento progreso, hasta que la cosa se empieza a acelerar en el siglo XVII. No sólo llega el telescopio y Galileo, Kepler o Newton, en 1667 se establece el observatorio de Paris y en 1675 el Real Observatorio de Greenwhich. Al siguiente siglo llega el cronómetro de John Harrison, desde 1767 se publica anualmente el Nautical Almanac, en 1725 se publica postumamente un catálogo de Flamsteed con 2935 estrellas. En 1718 Edmond Halley compara sus observaciones de estrellas brillantes como Aldebarán, Arturo y Sirio, con las del gran Hiparco y concluye que han cambiado de posición, que tienen un movimiento propio a través de la visual. En 1729 Bradley describe el efecto de aberración estelar, prueba del movimiento de la Tierra por el espacio. Pero la medida de la paralaje de una estrella se resiste, a pesar de muchos intentos de los más insignes astrónomos de la época, hasta el siglo XIX, en que casi a la vez, en 1838 y siguientes años, se miden los primeros paralajes: Bessel de Cygni 61, Struve de Vega, y Henderson de alfa centauri.
Otro capítulo cierra el desarrollo histórico entre 1850 y 1980, distinguiendo tres tipos de estudios complementarios : determinación muy precisa de distancias de un pequeño número de estrellas; medida muy precisa de las posiciones angulares de suficiente cantidad de estrellas ampliamente distribuidas para producir un marco de referencia global, constituyendo un Catálogo Fundamental; y medidas menos precisas, pero de una enorme cantidad de estrellas, para establecer la estructura y propiedades de nuestra Galaxia.
Llega entonces la parte central del libro, dedicada a narrar la génesis del proyecto Hipparcos, su desarrollo, ejecución, lanzamiento, crisis, salvación, operativa, tratamiento de datos y triunfante culminación con los catálogos Hipparcos y Tycho.
De una idea inicial en 1967, desarrollada en los 70, pasamos a la lucha con otros proyectos competidores en el marco del programa científico de la ESA para los 80. Hay detalles de los procesos de selección de proyectos, las tensiones, los intereses, todo muy humano además de científico. El caso es que el proyecto Hipparcos consigue su "hueco en la zona", y nuestro autor el suyo en el proyecto al unirse a la ESA en 1980. Fue nombrado director científico de la misión, para asegurar la prevalencia de los objetivos científicos. Desde su autorizada posición nos presenta Perryman a muchas de las personas más relevantes para plasmar el concepto de la misión en algo plenamente operativo, superando problemas científicos, tecnológicos y de gestión. También explica las muy especiales características de algunos de los elementos más importantes, diseñados para cumplir el objetivo de la misión.
Y así, casi a la mitad del libro, Disaster Unfolds. El exitoso lanzamiento con el cohete Ariane ha colocado al satélite en una órbita muy elíptica desde la que se debe pasar a la definitiva órbita geoestacionaria en la que desarrollar la misión. El impulso para ese último paso lo debe dar el cohete de apogeo, que tiene el propio satélite. Pero algo falla y el cohete no responde ni a la primera ni en todos los demás intentos. Se despliega el desastre. No ya porque esa órbita elíptica no sea la prevista, y no puedan hacerse observaciones en ella, sino porque atraviesa una y otra vez los dañinos cinturones de radiación van Allen que "atacan" y dañan los circuitos electrónicos, los componentes ópticos y los giróscopos. Con un rápido y decidido esfuerzo se replantean las observaciones, se reprograma software, se habilitan formas inesperadas de comunicación con el satélite, se cruzan los dedos ... y así
"Tras poco más de tres años de exitosa recogida de datos, a principios de 1993 los sistemas van fallando catastróficamente uno a uno. Como si hubiese luchado valientemente para mantener el flujo de datos tan desesperadamente necesario para confeccionar los catálogos definitivos, el ordenador de abordo acaba por expirar, negandose al reinicio, destrozado por su prolongada exposición a la radiación hostil. Todos los intentos sucesivos de comunicarse con el satélite son infructuosos. Hipparcos, finalmente, ha terminado."
Y aquí llega un capítulo de flashback cinematográfico. Volvemos a la decada de los 80, para atender al laborioso, minucioso y fundamental trabajo de seleccionar las estrellas que la misión va a estudiar: el catálogo de entrada. Y a otro aspecto esencial: cómo llevar a cabo el análisis y reducción de los datos, cómo resolver la computacionalmente mastodóntica tarea de pasar de los datos "pelados" a la muy destilada información final que aparece en los catálogos publicados definitivamente en 1997. El análisis de datos se hace de forma independiente y en paralelo por dos consorcios científicos distintos, cuyos resultados se fusionan. El catálogo Hipparcos incluye la posición angular, distancia y movimiento de más de cienmil estrellas, con una precisión sin precedentes de cerca de un milisegundo de arco. El catálogo Tycho incluye datos menos precisos, pero de algo más de un millón de estrellas y con información de su color.
El capítulo 10 cierra los dedicados especificamente al proyecto, y repasa sus dimensiones, los retos que abordó, los límites tecnológicos y científicos por los que discurrió, la evolución de la tecnología acaecida mientras tanto, y las perspectivas que se abrían para ir en el futuro más allá. Ese futuro está ya casi preparado para despegar en uno o dos años, y conseguir precisiones del orden del microsegundo de arco y muchos más datos para muchas, muchas más estrellas, y se llama Gaia, que se describe brevemente en el capítulo final, "The future". ¿Quién y cuándo escribirá su historia?
La última parte del libro, antes de ese postrero capítulo, se dedica a algunos de los usos que la comunidad científica ha dado a los resultados de la misión Hipparcos, y cómo han cambiado nuestra comprensión del Universo, empezando por nuestra propia Galaxia. Perryman nos describe su extensión, sus componentes, su rotación, la historia de su estudio. Nuestra Vía Láctea se compone por un lado de un disco con un abultamiento central, y con brazos espirales, en el exterior de uno de los cuales, a unos 30.000 años luz, se encuentra el Sol, que da una vuelta completa alrededor del centro del disco en unos 226 millones de años. El disco tiene cerca de 300 años luz de espesor, y el Sol esta a unos 70 años luz por encima del plano medio, algo fuera de la zona más poblada de estrellas, lo que permite ahora una vista un poco mejor de nuestra Galaxia. El Sol, a la vez que gira también ondula arriba y abajo del plano medio del disco galáctico, con un periodo de unos 80 millones de años. ¡La de giros y subidas y bajadas que ha dado la Tierra estos últimos 4000 millones de años!
Nuestra Galaxia se compone también de un gran halo esférico mucho más difusamente poblado que el disco. Las estrellas del halo son muy peculiares y a ellas pertenecen las estrellas con mayor velocidad aparente, como la Groombridge 1830, que pasan tan raudas al cruzar segun la perpendicular al disco y no tener el movimiento de giro de las estrellas del disco, como el Sol. Otra de tales estrellas es la de Barnard, uno de los objetos conocidos más viejos del Universo, que ha estado brillando al lento ritmo actual desde hace 10.000 millones de años. Las peculiaridades de las estrellas del halo llevaron a incluir muchas en el programa de observación de Hipparcos. Parece que el halo se ha ido formando por la sucesiva captura y mezcla de minigalaxias que se toparon con la nuestra. Y en la inmensidad esférica del halo galáctico se encuentran otros habitantes peculiares de la Galaxia, los cúmulos globulares, grupos densamente poblados con cientos de miles de estrellas, y con edades en muchos casos tan viejas que antes de Hipparcos parecían más viejas que el Universo, y luego ya resultaron encajar en la cronología de este. Hay que tener en cuenta que aunque la precisión de Hipparcos dió para medir por paralaje sólo las distancias de estrellas "próximas" (a menos de unos 300 años luz a la redonda), estableció un marco de referencia más preciso, y ayudó a mejorar el rendimiento de otros métodos indirectos de medir distancias mayores, por lo que la influencia de los resultados de Hipparcos abarca la Galaxia entera.
De la Galaxia se pasa al interior de las estrellas, para tratar sobre su estructura, los procesos físicos que las sustentan, su origen, evolución y fin, cómo distinguirlas y clasificarlas, para lo que se explica la importancia del diagrama de Hertzsprung-Russell, que muestra la relación entre la temperatura y la luminosidad de las estrellas. La luminosidad corresponde a la energía total emitida por unidad de tiempo, que solo puede determinarse a partir del brillo observado, del flujo de energía que llega a la Tierra, si además sabemos la distancia, pues el brillo decrece como el inverso del cuadrado de la distancia. Hipparcos ha permitido calcular con precisión las distancias de muchas estrellas y perfeccionar así los modelos y simulaciones de estructura y evolución estelar, y mejorar dramáticamente la precisión de las estimaciones de distancias basadas en candelas estándar, como las cefeidas. Se repasan las enanas blancas, las estrellas dobles, los encuentros entre pares de estrellas binarias o de un sistema binario con el agujero negro del centro galáctico, y el estudio de dos de los cúmulos abiertos más conocidos, las Híades y las Pléyades. El libro incluye al final un par estereoscópico de ambos cúmulos abiertos, para ver tridimensionalmente (tras un rato de esfuerzo ocular, que no son anaglifos) la disposición de las distintas estrellas de cada cúmulo. Un punto más a favor. Pero lo que destacaría del capítulo "Inside the stars" es la descripción de la vida y futuro fin de la estrella más apreciada por todos nosotros, el Sol, que se encuentra con 5.000 millones de años (Maños, aunque no aragoneses :-) a mitad de su vida "normal" de quemar hidrógeno, para pasar a quemar helio a los 10.000 Maños, aumentar su luminosidad por mil y empezar una eyección de masa creando una nebulosa planetaria hacia los 12.000 Maños, convertirse en una enana blanca, y más tarde perder luminosodidad e ir apagandose cual pequeño rescoldo, con unos frios 4.000 grados al cumplir 14.000Maños. Quién lo verá. Para apreciar la peculiar prosa de Perryman, su personal estilo líterario no exento de lirismo, aquí va un extracto en el inglés original :
All its fuel at last consumed, the Sun wil have no outflow of energy left to support it, and it will surrender to the force of gravity, collapsing into a final dwarf stage. The Sun will thereafter be nothing more than a hot cinder which slowly cools and dims, its once raging nuclear fires finally extinguished . ... At fourteen billion years the temperature will be around 4000ºC. For billions of years thereafter, our all-but-dead Sun will just continue to glow like a stubborn ember.
Tras las estrellas, volvemos al sistema solar y las condiciones de habitabilidad del mismo, repasando factores que pueden haber condicionado el clima terrestre en distintas escalas temporales, como el paso de la Tierra por los brazos galácticos o el plano central del disco (escala de Maños), las alteraciones de la inclinación del eje terrestre, y su precesión (kaños), nutación (años) y bamboleo. Curiosamente los datos existentes desde principios del siglo XX para seguir el movimiento polar, recogidos por observatorios que medían el tiempo de culminación de estrellas de referencia, se han reinterpretado y mejorado tras Hipparcos, al conocer mucho mejor la posición de las estrellas en aquel entonces. Se habla también de los exoplanetas, y los diversos métodos de detección. En este campo también Hipparcos ha contribuido a establecer mejor las masas de algunos. En el caso de dos de ellos, las variaciones de intensidad observadas por Hipparcos se juntaron con las observaciones realizadas 15 años después, en plena vorágine exoplanética, para establecer sus órbitas con gran precisión. Otro uso del catálogo Hipparcos ha sido la selección por parte del instituto SETI de las estrellas que son más viables para albergar vida, y ser origen de transmisiones inteligentes.
Para acabar, dejo las palabras de Perryman en el Prefacio:
El Universo está más allá de la compresión, pero nuestro lugar en él merece ser explicado lo mejor que podamos. Y aunque los astrónomos en general aparentan un limitado conocimiento de valor práctico directo, podemos ver con una agudeza a veces asombrosa que la humanidad se apiña en una pequeña y desolada roca surcando rauda el espacio, separada de esta perturbadora realidad por límites de nacionalidad y creencias. Si pudieramos articular esa visión más claramente, pudiera ser una pequeña pero definible contribución hacia un espíritu común de sobrecogida existencia.
