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G.B. Airy, Astronomo Reale (direttore dell’Osservatorio di Greenwich) a partire dal 1835, completò la riduzione delle osservazioni planetarie fatte a Cambridge durante gli anni 1833, 1834, 1835, in modo da mostrare gli errori nella posizione eliocentrica di Urano, insieme agli effetti degli errori del raggio vettore tabulare. L’Astronomo Reale parlò al secondo Congresso dell’Associazione Britannica per il Progresso della Scienza (che si tenne ad Oxford nel 1832) dei recenti progressi dell’Astronomia; a p. 154 del “Report of the British Association for the Advancement of Science” (1831-32) si legge:

{B-0256.00_.1835} p. 154 ➤ Nel 1821, Bouvard pubblicò le Tavole di Urano (nello stesso volume con quelle di Giove e Saturno). Rispetto a questo pianeta si verificò una singolare difficoltà. 17 osservazioni di Urano sono state trovate nelle osservazioni di Bradley, Mayer ecc. (per la cui discussione si veda Zeitschrift, Conn. des Temps, ecc.); e dalla sua scoperta come pianeta nel 1781, le osservazioni non sono mancate in nessun anno. Ora appare impossibile unire tutte queste osservazioni in una orbita ellittica, e Bouvard, per non attribuire importanti errori alle osservazioni moderne, ha rigettato completamente quelle antiche. Ma anche così la traiettoria del pianeta non può essere rappresentata fedelmente; perché questa Tavole, fatte solo 11 anni fa, sono in errore di circa mezzo minuto di spazio.

Airy molto più tardi (1846) asserì che furono proprio le osservazioni dell’Osservatorio di Cambridge, pubblicate a partire dal 1828 sotto la sua supervisione, a far esplodere il “problema di Urano”. Una delle prime dichiarazioni documentate in favore dell’ipotesi di un pianeta trans-uraniano fu fatta da un astrofilo britannico, il Rev. Thomas John Hussey (rettore ad Hayes, Kent). Il 17 novembre 1834 egli scrisse ad Airy (che allora risiedeva a Cambridge) una lunga lettera, chiedendogli istruzioni per eseguire la ricerca del pianeta perturbatore. La risposta di Airy (23-11-1834) fu raggelante: espresse dubbi sull’ipotesi della perturbazione; ad ogni modo, un tentativo di predizione teorica sarebbe stato possibile solo dopo alcune rivoluzioni del pianeta (cioè dopo alcuni secoli). Airy_Account p. 387 ➤ | mia traduzione da No. 1 ➤

La lettera di Hussey contenne un passaggio interessante: … in una conversazione con Bouvard, gli chiesi se fosse possibile quanto detto sopra: la sua risposta fu, che, come mi potevo aspettare, se ne era occupato, ed era intercorsa una corrispondenza fra lui e Hansen sull’argomento. L’opinione di Hansen fu, che un corpo perturbatore non avrebbe soddisfatto i fenomeni; ma che egli congetturava che ci fossero due pianeti al di là di Urano.
L’astronono americano B.A. Gould nel 1847 fu in Europa, e raccolse materiale sulla storia della scoperta di Nettuno. Alexis Bouvard era morto nel 1843, mentre Peter Andreas Hansen era vivente. Alla fine della composizione dei testi, Gould ricevette una lettera da Hansen, in cui trovò la notizia che anche Bernhard von Lindenau stava preparando un trattato sulla storia della scoperta di Nettuno. Quest’opera, dal titolo “Beitrag zur Geschichte der Neptuns Entdeckung”, fu pubblicata in Ergänzungsheft zu den Astronomischen Nachrichten, Nr. 674, 1849, p. 1 ➤
Hansen chiese a Gould di pubblicare nella sua memoria una lettera con la sua opinione sulle perturbazioni di Urano. Gould la fece inserire in una nota del libro “Report to the Smithsonian Institution on the History of the Discovery of Neptune” (1850), dato che il capitolo era già stato impaginato.

{B-0096.00_.1850} p. 11, nota ➤ In ogni caso, l’affermazione che mi riguarda nel saggio di Airy (Astr. Nachr., No. 585, s. 186 ; R. Astr. Soc., VII p. 123) è errata. Naturalmente non possiedo alcuna copia delle mie lettere a Bouvard, ma nelle sue lettere a me, che ho riletto quando sono venuto a conoscenza del saggio di Airy, non trovo traccia che io abbia fatto la dichiarazione contro di lui che Hussey mi ha messo in bocca. Anche questo era impossibile, poiché non avevo approfondito il mio lavoro sull’argomento abbastanza da potermi formare un’opinione definitiva al riguardo. Forse ho scritto che le deviazioni dalla teoria nel moto di Urano, che non erano state spiegate fino ad allora, erano dovute non a uno ma a diversi pianeti sconosciuti che agivano su di esso; ma non ho in alcun modo affermato che un corpo perturbatore non possa spiegare la deviazione. Airy, al quale scrissi poco dopo la pubblicazione del suo saggio, rispose che intendeva utilizzarlo nel suo prossimo articolo su Nettuno. Vorrei che ciò accadesse anche a lei. Sono sempre stato fermamente convinto che le anomalie nel moto di Urano non siano altro che l’effetto di uno o più pianeti superiori, e mi sono sempre opposto a Bessel e Nicolai, i quali ritenevano ciò impossibile. Il primo, tuttavia, abbandonò questa visione negli ultimi anni e si dedicò seriamente alla ricerca di questo pianeta tramite calcoli. Avevo iniziato a lavorare su questo problema negli anni ’20, ma poi l’ho abbandonato e da allora l’ho completamente perso di vista a causa di altre ricerche. Un passaggio in cui LeVerrier afferma che le osservazioni di Urano degli ultimi 20 anni erano necessarie per ottenere un risultato affidabile non mi fa rimpiangere di aver abbandonato il mio lavoro in quel periodo.

Qualche notizia sulle ricerche di Bessel. Nel 1823 Bessel formulò l’ipotesi della gravitazione specifica (spezifischen gravitation). In poche parole, riteneva che la massa con cui Saturno agisce su Urano e la massa con cui Saturno agiva sul Sole non fossero le stesse, dando luogo ad una modifica della legge di Newton per il moto di Urano. Fece anche degli esperimenti con il pendolo per verificare la sua teoria. Arrivato ad un vicolo cieco, il 02-07-1838 scrisse a von Humboldt: Ich glaube an einen Planeten über Uranus (credo ad un pianeta sopra Urano). ➤

Nel 1837 Alexis Bouvard decise di correggere le sue Tavole. Iniziò egli stesso il lavoro sugli elementi di Giove e Saturno, delegando al suo giovane nipote Eugène Bouvard, la ricostruzione delle tavole di Urano. Il 6 ottobre 1837 E. Bouvard scrisse dall’Osservatorio di Parigi ad Airy riguardo ai grandi errori delle tavole di Urano: Ciò può essere legato ad una perturbazione sconosciuta apportata nel movimento di questo astro da un corpo situato al di là? Non lo so, ma questa è almeno l’idea di mio zio. Airy gli rispose il 12 ottobre 1837 da Greenwich, consigliandogli di aspettare la pubblicazione di due volumi di osservazioni planetarie, a Cambridge e Greenwich. Non mancò di esprimere in suo scetticismo riguardo al pianeta perturbatore: Se è l’effetto di qualche corpo non visto, sarà quasi impossibile trovare la sua posizione… Nel 1844 E. Bouvard Aggiornò Airy dei progressi del suo lavoro; l’astronomo di Greenwich gli inviò altre osservazioni. Airy_Account p. 390 ➤ | mia traduzione da No. 3 ➤

Per completare la storia di E. Bouvard, ricordo che presentò le Nouvelles Tables d’Uranus aggiornate durante una seduta dell’Académie, nel 1845. Da Comptes Rendus, 1, Session 1 Sept. 1845, xxi, 524:

{A-0080.0021_.0009.18450901-0524_0525} p. 524 ➤ Le discordanze fra i luoghi calcolati e i luoghi osservati andavano sempre in crescendo, ed erano talmente forti che, per quanto imperfette siano queste osservazioni, era impossibile mettere questi errori sul loro conto … Le discordanze fra le osservazioni e la teoria mi portano a credere che ci sia molta verosimiglianza nell’idea emessa da mio zio sull’esistenza di un’altro pianeta perturbante Urano.

Le tavole di suo zio a quell’epoca erano in errore di oltre 2′, ma anche quelle nuove non erano riuscite a risolvere il problema. D’altra parte, mentre Bouvard pensava queste, cose la vicenda della scoperta teorica di Urano era entrata nel vivo. Ritorniamo al 1837; mentre E. Bouvard lavorava sulle nuove tavole, Airy proseguiva nella riduzione delle osservazioni planetarie, allora suo programma principale. Il 24 febbraio 1838 scrisse a H. C. Schumacher una lettera pubblicata in A.N. No. 349, 15, {A-0073.0015_.0349.18380407-0217_0220} p.217 ➤ . Confrontato con le osservazioni eseguite nel 1833, 1834, 1835 e 1836, il raggio vettore tabulato di Urano risultava “notevolmente troppo piccolo.” Ad esempio, nell’opposizione del 1833 la differenza era di 80.000 miglia. Il 14 maggio 1838 Airy trasmise a E.Bouvard le osservazioni ridotte di cui sopra, riassumendogli anche il contenuto della lettera a Schumacher. Airy riteneva importante testare le tavole di Urano non solo alle opposizioni (come spesso si era fatto), ma anche alle quadrature. Dopo il 1838 l’ipotesi del pianeta esterno divenne di pubblico dominio.

Nel 1841 J. H. von Mädler, direttore dell’Osservatorio di Dorpat (Tartu), pubblicò il libro “Populare Astronomie”, in realtà poco “popolare”. In quest’opera egli portava avanti una discussione ben argomentata sulla possibile esistenza di un ottavo pianeta. Vi inserì inoltre una dettagliata analisi, che mostrava le differenze periodiche tra i moti calcolati ed osservati di Urano, e poneva in evidenza che l’errore relativo al suo raggio vettore era maggiore della distanza Terra – Luna. Riassumendo il suo risultato concludeva, dopo aver fatto notare che Urano si sarebbe potuto scoprire analizzando le perturbazioni di Saturno:

{B-0225.00_.1841} p. 280 ➤ Ora è ovvio trasferire questa conclusione da Saturno ad un corpo perturbante al di là di Urano: sì, possiamo esprimere la speranza che l’analisi celebrerà un giorno questo suo più alto trionfo e farà scoperte con l’occhio della mente nelle regioni in cui l’occhio fisico fino ad ora è stato in grado di penetrare.

Inizialmente ostile all’ipotesi del pianeta perturbatore (secondo la lettera di Hansen a Gould) Bessel si mise allo studio del problema. Poco dopo la pubblicazione delle Tavole di Urano di Bouvard, e cioè nel 1823, Bessel iniziò a fare nuove osservazioni di Urano, annotando ogni differenza fra le posizioni osservate e quelle riportate dalle tavole francesi. In Astronomische Nachrichten {A-0073.0002_.0048.18240100-0441_0442} p. 441 ➤ Bessel riportò degli errori nelle Tavole di Urano di Bouvard, e questi rispose. Il lavoro di Bessel consisteva anche in una diligente rassegna del cielo, che avrebbe condotto alla compilazione di mappe celesti più accurate. In un suo elogio a Bessel, Encke ricordò questo suo contributo:

Si sa che Harding ha posto, nell’Histoire Céleste di Lalande, gli elementi del suo Atlante dove il cielo stellato si trova così mirabilmente rappresentato. Analogamente Bessel, dopo aver terminato, nel 1824, la prima parte delle sue zone, propose di basare delle carte celesti ancor più dettagliate su queste nuove osservazioni. Secondo il piano di Bessel, non si trattava solo di tracciare i luoghi osservati; occorreva ancora rendere queste carte abbastanza complete perché comparandole più tardi con il cielo, fosse possibile riconoscere immediatamente i pianeti più deboli, e distinguerli fra le stelle fisse, senza avere bisogno di attendere un cambiamento di posizione, sempre lungo e difficile da constatare. Il progetto di Bessel non era ancora eseguito in tutta la sua estensione che già ciò nonostante le carte dell’Accademia di Berlino avevano realizzato nella maniera più brillante le speranze del promotore di quest’impresa.

Encke scrisse questo dopo la scoperta di Nettuno, avvenuta il 23 settembre 1846, sei mesi dopo la morte di Bessel, grazie alle carte celesti che egli aveva fatto costruire. Bessel aveva iniziato ad interessarsi della soluzione “a tavolino” del problema di Urano, ma senza portare a termine l’opera. Dopo aver trovato gli errori nella teoria di Bouvard, la confutò spietatamente in una lettura pubblica fatta a Königsberg il 28 febbraio 1840:

Populäre Vorlesungen (1848) {B-0178.00_.1848} p. 448 ➤ Prima dell’era della sua scoperta, a partire dal 1690, il pianeta fu considerato e osservato come stella fissa ben 20 volte da Flamsteed, Tobias Mayer, Bradley e Lemonnier; e ciascuno dei 18 anni dal 1821 a oggi ha dato il suo contributo alle osservazioni. Bouvard conosceva già la maggior parte delle osservazioni più vecchie e non mancò di confrontare la sua teoria con esse, ma trovò differenze inaspettatamente grandi. A mio parere, egli prese la cosa troppo alla leggera quando, non essendo riuscito a collegare la teoria a essa e ai successivi 40 anni di osservazioni, si consolò con l’affermazione che le osservazioni più vecchie non erano accurate quanto quelle più recenti. — Li ho sottoposti a una critica più severa e a un nuovo calcolo e mi sono convinto pienamente che le differenze esistenti, che talvolta superano un minuto intero, non sono in alcun modo attribuibili a osservazioni. Dal 1821 sono state riscontrate nuove differenze, che sono aumentate di anno in anno, tanto che attualmente superano di nuovo il minuto e presto, poiché stanno aumentando rapidamente, saranno notevolmente maggiori.

L’8 maggio 1840 Bessel scrisse al suo amico A. Von Humboldt:

“Kosmos” di Humboldt, vol. 3, {B-0106.03_.1850} p. 555-556 ➤ Chiedete notizie dal pianeta oltre Urano. Potrei benissimo indirizzarvi ad amici di Königsberg che, per via di incomprensioni, credono di saperne più di me. Avevo scelto come argomento di una conferenza pubblica (tenuta il 28 febbraio 1840) lo sviluppo del collegamento tra osservazioni astronomiche e astronomia. Il pubblico non conosce la differenza tra i due; la sua opinione doveva quindi essere corretta. La dimostrazione dello sviluppo delle conoscenze astronomiche a partire dalle osservazioni ha portato naturalmente all’osservazione che non possiamo in alcun modo affermare che la nostra teoria spieghi tutti i movimenti dei pianeti. La prova di ciò è stata data da Urano, le cui vecchie osservazioni non contengono alcun elemento, che si accorda con quelle successive dal 1783 al 1820. Credo di avervi già detto che ho fatto molto lavoro su questo; ma questo non mi ha portato oltre la certezza che la teoria esistente, o meglio la sua applicazione al sistema solare così come lo conosciamo, non è sufficiente a risolvere l’enigma di Urano. Tuttavia, a mio parere, non si dovrebbe considerare insolubile. Per prima cosa dobbiamo sapere esattamente e in modo completo cosa si è osservato di Urano. Ho chiesto a uno dei miei giovani auditori, Flemming, di ridurre e confrontare tutte le osservazioni e così ora ho a disposizione tutti i dati disponibili. Se le vecchie osservazioni non rientrano nella teoria, quelle più recenti vi rientrano ancora meno; per ora l’errore è di nuovo di un minuto intero e aumenta annualmente di 7″-8″, quindi presto sarà molto più grande. Pensai quindi che sarebbe giunto il momento in cui si sarebbe trovata la soluzione all’enigma, forse in un nuovo pianeta, i cui elementi avrebbero potuto essere riconosciuti dai loro effetti su Urano e confermati da quelli su Saturno. Ero ben lontano dal dire che questo tempo esistesse già; cercherò ora di vedere fin dove possono portare i fatti esistenti. Si tratta di un lavoro che mi accompagna da così tanti anni e per il quale ho coltivato così tante visioni diverse, che il suo completamento mi entusiasma in modo particolare e pertanto sarà portato a termine il più presto possibile. Ho grande fiducia in Flemming che, a Danzica, dove è stato nominato, continuerà la stessa riduzione delle osservazioni per Saturno e Giove che ha già effettuato per Urano. È una fortuna, secondo me, che (per il momento) non abbia alcun mezzo di osservazione e non sia obbligato a tenere lezioni. Probabilmente arriverà il momento in cui anche lui dovrà fare delle osservazioni per uno scopo specifico; allora non gli mancheranno più i mezzi per farlo, così come ora gli manca l’abilità.

Nel 1842, mentre era in visita in Inghilterra, Bessel parlò John Herschel dell’ipotesi del pianeta perturbatore e più tardi nello stesso anno con una lettera da Königsberg lo informava che stava calcolando le perturbazioni [Herschel parlò di questo in una lettera al London Athenaeum, 3.10.1846]. Bessel progettò di utilizzare le osservazioni ridotte dal giovane Friedrich Wilhelm Flemming, il suo pupillo, che appariva come una grande promessa dell’astronomia. Ma Friedrich Wilhelm Flemming morì improvvisamente il 28-12-1840 a 28 anni, di febbre tifoide; Bessel, affranto, interruppe il suo lavoro; poco dopo fu colpito da una malattia (fibrosi retroperitoneale) che lo rese inabile sino alla morte, avvenuta il 17 marzo 1846. Nel 1842 l’Accademia Reale delle Scienze di Gottinga aveva proposto come tema per la concessione di un premio un’approfondita discussione sul moto di Urano, con particolare attenzione ai notevoli e crescenti errori risultanti dalle tavole di Bouvard [Abhandl. d. Königl. Gesellschaft, II, p. x]. Bessel aveva i dati per risolvere il problema e vincere il premio, ma un destino crudele lo mise fuori causa.