01.12.01 – Satellite V


Edward Emerson Barnard nacque nel 1857 a Nashville (Tennesse, USA) in condizioni di grande povertà, tre mesi dopo la morte di suo padre. Sua madre non era in grado di lavorare, e così a 7-8 anni Barnard dovette lasciare la scuola e andare a lavorare presso un fotografo. Ben presto nacque la sua passione per l’astronomia, che trovò incoraggiamento dal suo incontro con Newcomb nel 1877.
Nel 1880 si lanciò nella ricerca cometaria e per oltre un anno non trovò nulla; ma un ricco mecenate americano, H. H. Warner, istituì un premio di 200 dollari per ogni cometa scoperta negli USA ed in Canada. Dopo poche settimane Barnard scoprì la sua prima cometa (17 settembre 1881). Con il ricavato del premio iniziò la costruzione della sua casa che continuò e portò a compimento grazie ai numerosi premi successivi. Nello stesso 1881 era entrato alla Vanderbilt University, diventando assistente all’Osservatorio; nel 1887 lasciò la Vanderbilt ed entrò nello staff dell’Osservatorio Lick. Ad appena trent’anni, aveva al suo attivo la scoperta di 10 comete e circa 3200 pagine di pubblicazioni di osservazioni sulle riviste.
La sua fama come “cacciatore di comete” era tale che l’8 marzo 1891 il quotidiano San Francisco Examiner gli fece un famoso scherzo, pubblicando un articolo in cui gli si attribuiva l’invenzione di una macchina in grado di cercare automaticamente le comete (Comet-Seeker). Tale era la reputazione di Barnard che lo stesso L. Swift, l’altro grande scopritore di comete americano, credette all’invenzione e si complimentò con il concorrente. Barnard all’inizio andò su tutte le furie, ma si quietò quando l’editore del giornale si scusò della “gentile burla” e gli augurò “tutte le nuove lune e comete necessarie alla sua felicità”. In effetti, solo qualche mese dopo Barnard scoprì il quinto satellite di Giove: una scoperta che fece epoca, perchè dopo tanti secoli nessuno immaginava più che Giove avesse altri satelliti oltre quelli scoperti da Galileo nel lontano 1610.

Al suo ingresso al Lick, Barnard ebbe in uso il rifrattore da 12 pollici (30 cm) mentre il “grande equatoriale” da 36 pollici (91 cm) veniva usato dal direttore Holden e da altri assistenti. Anche a causa di dissapori con Holden, Barnard per circa 4 anni non ebbe accesso al telescopio maggiore. Quando uno degli assistenti (Burnham) andò via nel giugno 1891, Barnard sperò di ottenere il suo posto, ma Holden si oppose; finì per cedere solo quando Barnard, con una mossa spregiudicata, si rivolse alla direzione dell’Università. Finalmente dal 1° luglio 1892 iniziò ad osservare ogni venerdì notte con il telescopio più grande del mondo.
I risultati si videro subito. Il 19 agosto, osservando la Nova Aurigae scoprì una debole luminosità attorno ad essa. Barnard fece molte osservazioni di stelle doppie e di pianeti, specialmente Giove. In quest’ultimo caso trovò utile nascondere il pianeta dietro una mascherina posta nel campo di vista in modo da diminuire l’alone di luce (“glare”) attorno ad esso. Poco dopo la mezzanotte del 9 settembre 1892, con la brillante immagine di Giove giusto al di fuori del campo di vista, Barnard scorse un oggetto di 13m non molto distante da Ganimede. L’ingrandimento usato era 520. Subitò iniziò a fare misurazioni delle loro posizioni relative, evidentemente sospettando che si trattasse di un satellite. Nel suo libro di note (No. 60) si legge: Deve essere un nuovo satellite all’elongazione… È apparentemente più piccolo di entrambe i satelliti di Marte.

Per circa due ore e mezza Barnard osservò l’oggetto, facendo la sua ultima misurazione alle 2.33 a. m., quando scrisse: l’oggetto in queste ultime osservazioni si stava rapidamente avvicinando a Giove e forse muovendo verso nord (?). 10m più tardi non si potè vedere. Deve essere un nuovo satellite. Effettivamente era il satellite che oggi chiamiamo Amaltea. Barnard attese invano la riapparizione dell’oggetto dall’altra parte del pianeta. Alle 4.50 a. m. terminò le osservazioni con la nota: non c’è modo di osservarlo ora. Le condizioni di visibilità sono molto cattive. La notte successiva Barnard ebbe la meglio sul suo amico Schaeberle ottenendo l’uso del grande telescopio dopo che i visitatori se ne furono andati. Alle 11.30 p. m. iniziò a cercare il piccolo satellite e pochi minuti più tardi lo trovò dalla parte est del pianeta. La notizia fu prontamente telegrafata all’Harvard College Observatory. Barnard spedì un telegramma al suo intimo amico Burnham: E. E. Barnard invia un saluto a S. W. Burnham, con un quinto satellite di Giove; della tredicesima magnitudine; periodo 11 ore e 36 minuti; distanza dal centro 112400 miglia.
I dati moderni sono: magnitudine visuale 14.1; periodo 11h57m23s; distanza dal centro 112700 miglia.

I giornali dell’Est degli USA misero in prima pagina la notizia e la spedirono via cavo alla Costa Ovest. Anche se gli editori di San Francisco e San José furono indignati per non aver avuto per primi la notizia, essi diedero grande risalto all’avvenimento. Barnard, a causa delle sue letture pubbliche e delle copiose scoperte di comete, era già ben noto. Ora, a 34 anni, era diventato un eroe locale, e messaggi di congratulazioni sia pubblici che privati cominciarono ad arrivare agli uffici dell’Osservatorio. E’ difficile comprendere oggi il significato attribuito a questa scoperta dalla comunità scientifica, dalla stampa e dal pubblico. Dobbiamo riflettere sul fatto che mentre per gli altri pianeti c’erano state recenti scoperte di satelliti, per Giove la situazione era rimasta immutata per ben 282 anni! Si era diffusa nella maggior parte degli astronomi l’idea che Giove non dovesse avere altri satelliti oltre ai galileiani. Barnard, al contrario, raccontò che la sua scoperta non era stata casuale, ma un risultato diretto di una ricerca accurata di satelliti addizionali.
Ecco il suo racconto della scoperta, “Discovery and observations of a fifth satellite to Jupiter”, Astronomical Journal, 12, issue 275 (1892):

{A-0079.0012_.0275.18921004-0081_0085} p. 81-85 Dal 1 luglio di quest’anno, avevo avuto l’uso del rifrattore da 36 pollici in una notte alla settimana…. Non fu trovato nulla di speciale importanza fino alla notte del 13 settembre, quando, esaminando accuratamente la regione immediatamente adiacente al pianeta Giove, io scoprii una stella estremamente piccola vicina al pianeta e al terzo satellite. Subito sospettai che fosse un nuovo satellite. Subito misurai la distanza e l’angolo di posizione dell’oggetto rispetto al satellite III. Poi tentai di prendere misure riferite a Giove, ma trovai che uno dei fili era rotto e l’altro allentato. Prima che si potesse fare qualcos’altro l’oggetto sparì nell’alone attorno a Giove. Benché fossi sicuro che l’oggetto fosse un nuovo satellite, avevo solo una serie di misure, che difficilmente sarebbero state una prova sufficiente per l’annuncio.
Sostituii i fili la mattina successiva. La notte successiva con il grande telescopio essendo del professor Schaeberle, egli molto gentilmente mi diede lo strumento, e io ebbi il piacere di verificare la scoperta, e assicurai una buona serie di misure di elongazione. In queste osservazioni, e quelle della notte successiva, poterono essere misurate solo distanze dal lembo seguente di Giove… Riguardo a di quale magnitudine sia, è al presente del tutto impossibile dirlo. Prendendo tuttavia in considerazione la sua posizione, nell’alone di Giove, dovrebbe, forse, non essere più debole della tredicesima magnitudine. Sarà possibile stabilire tale questione con qualche certezza solo attendendo finché qualche piccola stella della stessa magnitudine non sia vista vicino a Giove, e quindi dopo determinando la sua magnitudine quando è lontana dal pianeta. In generale il satellite è stato debole, molto più difficile dei satelliti di Marte. Il 13 corrente mese, tuttavia, quando l’aria era molto chiara, fu molto facile.
È a stento probabile che questo satellite si possa vedere con qualcosa di meno di un 26 pollici, e solo sotto condizioni di prima classe. Io do qui le osservazioni che ho ottenuto finora, e rinvio ogni suggerimento di un nome ad un lavoro successivo. Certamente non disturberà la presente armonia esistente nei numeri romani già applicati ai satelliti. È così interamente differente da ciascuna delle altre lune nell’aspetto fisico, che deve, in un certo senso, essere considerato indipendente da essi, e semplicemente essere chiamato, diciamo, il quinto satellite, con un adatto nome mitologico.

Anche se aveva fatto uso del grande telescopio da 36 pollici, fu dato molto credito alla grande abilità di osservatore di Barnard. Meno di un mese dopo che la scoperta fu annunciata, il nuovo satellite fu osservato con telescopi la cui apertura era la metà di quello di Lick. Nella diffusa rivista “English Mechanic and World of Science” del 24 marzo 1893, J. T. Derham citò una frase profetica che apparve per la prima volta nel libro “Astronomy” (1886) di E. Neison: {B-0208.00_.1886} p. 205 Nè è improbabile che un altro satellite possa trovarsi fra il primo satellite e il pianeta; ma è molto debole, non più brillante della decima magnitudine, e quindi non può essere facilmente scoperto a causa della sua vicinanza a Giove, e il conseguente alone di luce.
La scoperta del quinto satellite di Giove fu salutata come la più grande scoperta del secolo, e i giornali chiamarono lo scopritore il più grande astronomo di tutti i tempi.La “California new little moon” ispirò delle poesie e degli acrostici. Ecco una parte della poesia “For Jupiter’s ‘Newest New Moon’ ” di Henry W. Roby (ca. 1892):

Ring the bells merrily, let the guns boom.
Call the old ladies all into the room.
Send the news flying all over the world.
Let all the banners be quickly unfurled.
Let all the people go frantic and wild.
Heaven’s great family has a new child!
Out in the spaces deep set in the void.
Miles by the million, a new asteroid.
Wheels round the mother orb – newest new moon.
Fresh as a daisy that blossoms in June.
…………………………………………..
Old Doctor Barnard has gone home to rest.
And Godfather Burnham returned from the West
Has put on his glasses, and gazing off there.
Says,”Well, by Jupiter. I do declare!
If there ain’t another as bright as a dime,
Just struck from the mint by old coinmonger Time!”
Just see how it twinkles and winks at the sun.
And plays hide-and-seek with old Lick’s long-range gun…
Suonate allegramente le campane, che i cannoni rimbombino.
Chiamate tutte le vecchie signore nella stanza.
Fate volare la notizia in tutto il mondo.
Che tutti gli stendardi siano rapidamente spiegati.
Tutta la gente vada frenetica e selvaggia.
La grande famiglia dei Cieli ha un nuovo figlio!
Fuori nelle profondità dello spazio poste nel vuoto.
A milioni di miglia, un nuovo asteroide.
Rotea attorno all’astro madre – a luna nuova più recente.
Fresca come una margherita che sboccia in giugno.
…………………………………………..
Il Vecchio Dottor Barnard è andato a casa a riposare.
E il padrino Burnham è ritornato dall’Ovest.
Si è messo gli occhiali, e ha fissato qui.
Disse, “Bene, per Giove. Lo proclamo!
Se non c’è un’altro brillante come una monetina,
appena coniata dalla zecca del vecchio mercante di monete Tempo!”
Ho appena visto come luccica ed ammicca al sole.
E gioca a nascondino con il vecchio cannone a lunga gittata di Lick…

Frank H. Duke-Smith pubblicò nel 1894 in Overland Monthly {A-0030.0024B.0139.18940700-0110_0110} p. 110 il seguente acrostico (le cui iniziali formano il nome BARNARD):

By the earliest telescope’s magic aid,
A sight of four bright moons was made,
Round Jupiter moving fast.
Numberless years have since rolled by,
Astronomers all have searched the sky,
Revealing naught, till Barnard’s eye
Discovered the fifth at last.
Con il magico aiuto del primo telescopio,
si ebbe una visione di quattro lune,
muoventesi velocemente attorno a Giove.
Innumerevoli anni sono trascorsi da allora,
gli astronomi tutti hanno cercato nel cielo,
senza rivelare nulla, finchè l’occhio di Barnard
scoprì finalmente la quinta.

Sui giornali non apparvero solo buone notizie. Ci furono altre proclamazioni della scoperta del quinto satellite. La prima fu dell’avvocato di Washington Thomas S. Cogley che affermò di aver visto qualcosa vicino a Giove circa 4 anni prima con un telescopio da 5 pollici (13 cm). Newcomb aveva informato Cogley che era semplicemente la stella 49 Librae, aggiungendo che la possibilità di trovare un nuovo satellite di Giove con un piccolo telescopio è circa uguale a quella di trovare una miniera d’oro sotto la pavimentazione della Pennsylvania Avenue. Ma l’astronomo dilettante non si convinse e riaffermò il suo diritto di scopritore. Nell’edizione del 29 settembre del San Francisco Examiner, Barnard impazientemente descrisse che la luna era visibile solo con i più grandi telescopi a causa della sua debolezza e vicinanza al luminoso pianeta: È consuetudine per gli astronomi non dare retta a coloro che reclamano quando l’osservazione è così ridicolmente assurda come nel caso presente. Tuttavia, poiché i Californiani hanno preso un così profondo interesse per il benessere del nuovo membro della contea di Santa Clara, e poiché essi stessi non sono sufficientemente a conoscenza della difficoltà di partecipare alla scoperta di un tale oggetto per decidere da soli, è solo per questo che qualche affermazione sarà fatta da me con riferimento alla questione. L’argomento di Barnard apparentemente non convinse Cogley, che rispose: Il Professor Barnard pensa che io non possa aver scoperto il quinto satellite di Giove con un telescopio da 5 pollici. Galileo scoprì quattro satelliti di Giove con uno strumento da 1 pollice.

I giornali della California erano chiaramente dalla parte di Barnard. Il San Francisco Call del 27 settembre scrisse l’editoriale: Mr. Cogley ha un vero test della materia nelle sue stesse mani. Mostri la quinta luna a qualsiasi altro tramite il suo prezioso strumento. Ma non può farlo, e se non vuole essere preso per un cieco prevaricatore farebbe meglio a chiudere la controversia.

Prima della fine del mese, affiorarono altri due pretendenti. A Detroit, O. E. Cartwright annunciò ai giornali che lui ed altri osservatori locali avevano scoperto un nuovo satellite di Giove due anni prima. Pare che la scoperta fosse stata comunicata agli osservatori dell’Harvard Observatory e di Lick. Cartwright asserì pure che la lettera spedita a Lick ispirò la scoperta di Barnard. Barnard fu rapido a rispondere nel San Francisco Chronicle del 3 ottobre, sotto il titolo “BARNARD IS BITTER”: Noto questa rivendicazione di Mr. Cartwright solo perché nel messaggio è fatta un’affermazione tanto detestabile quanto spregevole e richiede una risposta… fino al momento attuale mai nessuna lettera spedita al Lick Observatory da Mr. Cartwright fu vista da me né manco ne sentii parlare, e non so assolutamente niente sull’esistenza di una tale lettera… Suppongo che Mr. Cartwright e Mr. Cogley abbiano un accordo preciso fra di loro su quale dei due deve avere il satellite, il fortunato dovendo fare i conti con me.

Barnard disse pure ai giornali di una lettera che aveva ricevuto daun predicatore in una città dell’Est che aveva visto la nuova luna con un piccolo telescopio nella stessa notte della scoperta a Lick, ma poche ore prima. Il pretendente rispettosamente ritirò il merito della scoperta, tanto che Barnard non si degnò di replicargli.
Una delle più insolite storie di scoperte apparve su un giornale della Pennsylvania. Il numero del 17 dicembre di Wilkes-Barre Telephone scrisse che il Professor Cole, “il grandissimo scienziato della Wyoming Valley”, aveva scoperto ben 3 nuovi satelliti di Giove mediante il suo “Electric Eye”. La storia prosegue: recentemente abbiamo avuto il piacere di vedere questa magnifica fotografia di Giove, e sette lune nelle loro differenti fasi nelle loro differenti fasi di piena, mezza, quarto, e le nuove lune furono tutte facilmente e distintamente viste. Il miracoloso Professor Cole e la sua invenzione per fortuna rimasero nel mistero.

Vennero alla luce diverse altre presunte osservazioni di un quinto satellite di Giove, a partire dal XVII secolo; la più rilevante è quella del Governatore del Connecticut, J. Winthrop jr., nel 1664. (più tardi l’oggetto fu identificato come una stella di 6m che, a quel tempo, era a soli 12′ dal pianeta). Si veda John W. Streeter, “John Winthrop, Junior, and the Fifth Satellite of Jupiter”, Isis, 39, p. 159 (1948).

La scoperta di Barnard certamente mise in agitazione gli astronomi professionisti e dilettanti; inoltre richiamò l’attenzione sulle rivalità dell’Osservatorio Lick. Appena nove giorni dopo la prima osservazione del satellite, Barnard scrisse al suo amico spettroscopista Henry Crew, che aveva lasciato l’Osservatorio a causa di dissapori con Holden: C’e un terribile sconvolgimento di sensazioni in corso qui – il Direttore è in una terribile posizione. La nuova scoperta ha colpito lui e i suoi seguaci come nulla … mai lo aveva colpito prima.
In un’altra lettera a Crew, datata 11 ottobre, Barnard scrisse con sarcasmo: Vi mando una copia delle A. S. P. Pub. che ho trovato [{A-0097.0004_.0026.18921126-0262_0263} ]. Noterete il brillante resoconto della scoperta del V sat. di Giove dato lì dal Direttore! Oh! se fosse stata di qualcun altro! Le A. S. P. Pub. avrebbero dovuto essere raddoppiate!

Nonostante l’attenzione data alla scoperta del V satellite, Barnard non cessò di compiere osservazioni. Il 12 ottobre scoprì una nuova cometa, per la prima volta per la storia con l’uso della fotografia. Settimane dopo la scoperta i giornali dichiararono che Barnard veniva preso in considerazione come direttore del nuovo Osservatorio (Yerkes) che l’Università di Chicago stava costruendo. Nell’Ovest, il sentimento popolare fece pressione sui rettori dell’Università della California per metterlo al posto di Holden al Lick. In realtà la posizione di Barnard cambiò poco nei tre anni nei quali rimase all’Osservatorio; nel 1897 entrò a Yerkes ed ottenne la cattedra all’Università.