La lente tagliata in due: Bessel e la prima distanza di una stella
Nel 1838 Bessel misurò per primo la distanza di una stella, 61 Cygni, con un telescopio di Fraunhofer la cui lente era stata tagliata a metà.
Per secoli gli astronomi sapevano che cosa avrebbero dovuto vedere, e non lo vedevano. Se la Terra gira attorno al Sole, una stella vicina, osservata a sei mesi di distanza, deve spostarsi di pochissimo rispetto alle stelle più lontane dietro di lei. È la parallasse, lo stesso scarto che vediamo chiudendo prima un occhio e poi l'altro davanti a un dito. Per le stelle quello scarto era così piccolo che nessuno strumento riusciva a coglierlo. Nel 1838 Friedrich Wilhelm Bessel, direttore dell'osservatorio di Königsberg, in Prussia, aprì la sua lettera a John Herschel così: dopo tanti tentativi falliti di determinare la parallasse di una stella fissa.
Una lente tagliata in due
Lo strumento che gli serviva era stato costruito da Joseph Fraunhofer, il miglior ottico del suo tempo. Fu l'ultimo telescopio progettato da lui, e arrivò a Königsberg dopo la sua morte, nel 1826. Era un eliometro di sei pollici di apertura, e a guardarlo sembrava un rifrattore come gli altri. Ma il suo obiettivo, la lente più preziosa, era stato tagliato a metà con una punta di diamante. Le due mezze lenti potevano scorrere l'una accanto all'altra girando una vite micrometrica tarata. Così nell'oculare l'immagine si sdoppiava. Bessel spostava le metà finché l'immagine di una stella vicina non si posava esattamente su quella di una stella lontana, e leggeva sulla vite di quanto le aveva dovute separare.
Scelse 61 Cygni, una stella del Cigno che si muoveva in cielo più in fretta di quasi tutte le altre, segno che forse era vicina. Era anche una stella doppia, più facile da puntare con precisione, e abbastanza vicina al polo da restare visibile di notte quasi tutto l'anno. Cominciò nel settembre 1834 con due stelline deboli come riferimento, ma l'aria era raramente abbastanza limpida e dovette sceglierne di più luminose. Nel 1835 misure del pendolo a Berlino lo tennero lontano tre mesi e, al ritorno, la cometa di Halley si prese tutte le notti serene. Nel 1836 fu assorbito da altri calcoli. La serie decisiva arrivò solo dopo, tra il 1837 e il 1838.
Uno scarto di un terzo di secondo
In poco più di un anno Bessel prese oltre cento misure della posizione di 61 Cygni rispetto a ciascuna delle due stelle di confronto, e le combinò con il metodo dei minimi quadrati, a mano. Un'analisi moderna di quei dati ha rifatto il calcolo e ha ottenuto quasi lo stesso risultato: non aveva commesso errori. La stella oscillava attorno al proprio cammino con il ritmo dell'anno terrestre. La parallasse risultò di 0,3136 secondi d'arco, con un errore di 0,0202. Un secondo d'arco è la tremilaseicentesima parte di un grado. Da quel terzo di secondo Bessel ricavò una distanza di 657.700 volte quella tra la Terra e il Sole: la luce, scrisse, impiega 10,3 anni a percorrerla. Il valore moderno, misurato dal satellite Gaia, è di circa 11,4 anni luce.
Mi colpisce l'oggetto. Per misurare la distanza di una stella si dovette rompere la parte più preziosa del telescopio, e fargli vedere doppio di proposito. La misura non stava in nessuna delle due immagini, ma nello spazio che bisognava aprire tra loro e poi richiudere. È lo stesso gesto, su un'altra scala, del bastone di Alessandria di Eratostene, e il primo gradino di quella scala che Henrietta Leavitt avrebbe allungato settant'anni dopo. Nel saggio Pensare contro la scala cosmica scrivo che la scala va abitata senza farsene schiacciare. La lente di Fraunhofer ne è una prova minuta: una vite, una pazienza di quattro anni, e il cielo smette di essere una superficie dipinta per diventare profondo.
Fonti: F. W. Bessel, On the parallax of 61 Cygni, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 4 (1838); American Astronomical Society, This Month in Astronomical History: November 2021; The First Stellar Parallaxes Revisited, arXiv:2009.11913 (consultate il 30 ottobre 2026).
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