Matemáticos y astrónomos, juntos, resuelven un misterio

La noche del 23 al 24 de septiembre de 1846, en un telescopio refractor de nueve pulgadas fabricado por el gran óptico Joseph von Fraunhofer para el Observatorio de Berlín, aparecía un punto luminoso que no estaba en los mapas estelares más modernos de la época. Lo estaban buscando, los cálculos matemáticos predecían su existencia y su posición. Al día siguiente ese punto se había movido justo como predecían los cálculos, ¡era el octavo planeta del sistema solar: Neptuno!

Sir William Hershel había descubierto Urano en 1781 y tras unas décadas de observaciones precisas, la posición de Urano se convirtió en todo un misterio. Cuando los astrónomos, tomando como base la atracción gravitacional del Sol, Júpiter y Saturno, calculaban la trayectoria que debía seguir el planeta, encontraban constantemente que el planeta se desviaba de su trayectoria. En particular, las desviaciones antes del año 1822 mostraban que Urano se desplazaba más rápido de lo previsto, mientras que aquellas después de 1822 mostraba un desplazamiento más lento. Entonces surgieron diferentes teorías para tratar de explicar este comportamiento: por un lado, estaban aquellas totalmente radicales que proponían que el espacio podría estar lleno de un fluido que se resistía al avance del planeta o bien, que la Ley de Gravitación Universal de Newton no funcionaba a grandes distancias del Sol. Por otro lado, científicos menos radicale propusieron la existencia de un octavo planeta, aún no descubierto, que se encontraba a una mayor distancia del Sol y que ejercía una atracción sobre Urano que lo podían frenar o acelerar dependiendo de su posición.

Calcular la posición en el cielo y la masa de un objeto desconocido del que no se sabe ni la distancia a la que debe de estar del Sol, ¡no es un tema sencillo! Implica resolver un sistema de ecuaciones simultaneas, complejas, diferenciadas y con demasiadas incógnitas. Dos matemáticos por separado, John Couch Adams en Inglaterra y Urbain Le Verrier en Francia, hicieron una aproximación con base en la progresión geométrica de Titus-Bode que parecía predecir la distancia entre el Sol y los primeros 7 planetas. La progresión geométrica sugería que el planeta debería de estar a 38 UA[1] y, aunque hoy sabemos que la distancia de Neptuno y el Sol es de ~30 UA, el utilizar esta suposición fue suficiente para poder dar una serie de soluciones para diferentes masas del posible planeta. ¡El trabajo fue titánico y llevó meses! Adams dio a conocer sus datos a sus colegas ingleses en septiembre de 1845 pero éstos no dieron crédito a sus predicciones y no hicieron las observaciones necesarias para localizar al planeta. Le Verrier por su parte publicó sus resultados casi un año más tarde, en agosto de 1846 y cuando el astrónomo Johann Gottfried Galle apuntó el telescopio de Berlín a las coordenadas propuestas, halló el objeto buscado muy cerca de donde los cálculos de Le Verrier lo había situado. Había encontrado al octavo planeta del sistema solar: Neptuno.

El 180 aniversario del descubrimiento de este planeta llega en un momento propicio para su observación astronómica. Si bien no es posible ver los detalles del plantea, éste se revela solo como un punto azulado, el 26 de septiembre de 2026 Neptuno se encontrará en oposición, es decir, que estará directamente frente al Sol desde el punto de vista de la Tierra, lo cual lo hará visible durante toda la noche y además alcanzará su brillo más alto. En esta fecha, Saturno y la Luna pueden servir como guía para encontrar a Neptuno. aunque la Luna estará llena y su brillo complicará la observación, es una oportunidad única para ver a este planeta tan difícil de encontrar.

[1] Una Unidad Astronómica se define como la distancia media que hay entre el Sol y la Tierra.