Katalog gwiazd stworzony przez greckiego astronoma Hipparchosa jest uważany za najstarszą próbę sporządzenia mapy całego nocnego nieba. Przewodnik został odnaleziony w Klasztorze Świętej Katarzyny na Półwyspie Synaj. To najstarszy z istniejących klasztorów chrześcijańskich.
Najstarszy katalog gwiazd w historii
Do tej pory uważano, że jedyny starożytny katalog gwiazd, który przetrwał do czasów obecnych, został sporządzony przez astronoma Klaudiusza Ptolemeusza w Aleksandrii w Egipcie w II w. n.e. To jeden z najbardziej wpływowych tekstów naukowych w historii. Przedstawia matematyczny model kosmosu – z Ziemią w jej centrum – oraz współrzędne i wielkości ponad 1000 gwiazd. Nie brakuje jednak źródeł historycznych, które mówią, że jako pierwszy gwiazdy badał Hipparchos. Astronom pracował na wyspie Rodos trzysta lat wcześniej.
Uczeni od wieków szukają katalogu Hipparchosa. Pierwsza mapa nocnego nieba dokumentuje przełomowy moment w dziejach nauki. Wówczas astronomowie przeszli od prostego opisywania zjawisk i ciał niebieskich do ich mierzenia i przewidywania ruchów.
Klasztor Świętej Katarzyny na Półwyspie Synaj. / fot. Anton Petrus/Getty Images
James Evans, historyk astronomii z University of Puget Sound, nazywa znalezisko „rzadkim” i „niezwykłym”. Większość kart z katalogu znajduje się obecnie w zbiorach Museum of the Bible w Waszyngtonie. Nie jest to jednak oryginał, a palimpsest – pergamin, z którego wytarto tekst pierwotny, aby skryba mógł użyć go ponownie.
Pierwotnie zakładano, że na pergaminach były zapisane teksty chrześcijańskie. W 2012 r. Peter Williams, biblista z Uniwersytetu Cambridge, zlecił studentom przestudiowanie stron w ramach letniego projektu. Jeden z nich odkrył fragment w języku greckim. Następnie naukowcy z Early Manuscripts Electronic Library w Rolling Hills Estates w Kalifornii oraz University of Rochester w Nowym Jorku wykonali po ponad 40 zdjęć każdej strony. Wykorzystali przy tym różne długości fal świetlnych i algorytmy, aby wyszukać kombinacje częstotliwości uwydatniające ukryty tekst.
Najstarsza mapa nocnego nieba na świecie
W ten sposób na dziewięciu folio znaleziono treści astronomiczne. Datowanie radiowęglowe i styl pisma wskazują na to, że zostały przepisane w V lub VI wieku. Zapisy zawierały mity Eratostenesa o pochodzeniu gwiazd oraz poemat z III wieku p.n.e. poświęcony konstelacjom.
Podczas kolejnej analizy Williams trafił na współrzędne gwiazd. Zachowany fragment został rozszyfrowany przez Victora Gysembergha z paryskiego ośrodka naukowo-badawczego CNRS i Emmanuela Zingga z Uniwersytetu Sorbony. W sumie zajmuje około strony. Są w nim określone (w stopniach) długość i szerokość konstelacji Corona Borealis. Opis uwzględnia też współrzędne dla gwiazd na jej krańcach z czterech stron.
Katalog gwiazd Hipparchosa. / fot. Museum of the Bible (CC BY-SA 4.0). Photo by Early Manuscripts Electronic Library/Lazarus Project, University of Rochester; multispectral processing by Keith T. Knox; tracings by Emanuel Zingg
Precyzja pomiarów starożytnego astronoma umożliwiła wskazanie daty obserwacji. Naukowcy wykorzystali do tego zjawisko precesji. Polega ono na tym, że co 72 lata Ziemia „chwieje się” na swojej osi o około jeden stopień. Opisane obserwacje zostały przeprowadzone około 129 r. p.n.e. W tym czasie Hipparchos prowadził już swoje badania. To właśnie on odkrył precesję Ziemi i wymodelował pozorne ruchy Słońca i Księżyca.
Gysembergh i jego koledzy naukowcy ustalili, że współrzędne trzech kolejnych gwiazdozbiorów zawarte innym rękopisie również są autorstwa Hipparchosa. – Ten katalog gwiazd krążył w literaturze jako niemal hipotetyczna rzecz. Teraz stał się bardzo konkretny – komentuje Mathieu Ossendrijver, historyk astronomii z Wolnego Uniwersytetu w Berlinie.
Obserwacje Hipparchosa
Na przestrzeni wieków nie brakowało głosów, jakoby katalog Hipparchosa nigdy nie istniał. Inni uczeni twierdzili z kolei, że Ptolemeusz ukradł dane Greka i przypisał je sobie. Z rozszyfrowanych fragmentów wynika, że Ptolemeusz nie skopiował obliczeń Hipparchosa. Pierwotne obserwacje wydają się znacznie dokładniejsze.
Ptolemeusz oparł swój układ współrzędnych na ekliptyce. Hipparchos za to użył równika niebieskiego – układ do dziś jest używany w mapach gwiazd. W swojej jedynej zachowanej pracy grecki astronom skrytykował niedbałość wcześniejszych badań.
Evans podkreśla, że odkrycie historycznego katalogu gwiazd rzuca nowe światło na rozwój cywilizacji zachodniej i „matematyzację natury”. W bibliotece Klasztoru św. Katarzyny zachowały się inne palimpsesty. Wśród nich mogą być dodatkowe karty z katalogu gwiazd.
Źródło: Nature.
