Co mówi układ gwiazd na starożytnym urządzeniu?

Astrolabia były przez wieki bardzo przydatne jako narzędzie astronomiczne, zwłaszcza jako instrumenty do określania szerokości geograficznej statków na morzu. Same w sobie są też często dziełami sztuki. Muszą być precyzyjne, ale poza tym bywają po prostu piękne. Dziś też można zaobserwować odrodzenie ich popularności, ponieważ kolekcjonerzy astrolabiów nierzadko sięgają nawet po ich współczesne repliki wykonane – ze względu na ich estetyczny wygląd.

Nowa publikacja, która ukazała się w tym miesiącu na serwerze preprintów arXiv, omawia między innymi jeszcze jedno możliwe zastosowania tego rodzaju instrumentów. To możliwość odszyfrowania roku wykonania samego astrolabium poprzez analizę wzorów gwiazd, do których odnoszą się jego elementy. Autorem pracy jest Emmanuel Davoust, astronom z Obserwatorium Midi-Pyrenees w Tuluzie, będący też historykiem-amatorem. W swoim nowym artykule analizuje pozycje gwiazd na niebie w odniesieniu do wskaźników obecnych na astrolabium znajdującym się w Musee des Arts precieux Paul-Dupuy, również w Tuluzie.

Budowa samego astrolabium jest dosyć skomplikowanym procesem, który wymaga utworzenia kilku precyzyjnych części o tajemniczych nazwach, takich jak na przykład tarczy rete, która reprezentuje rzut sfery niebieskiej, czy dysku z podziałką z tyłu, który pozwala użytkownikowi określić wysokość danej gwiazdy ponad horyzontem. Jeszcze ważniejsze jest jednak to, że astrolabia mają zagięte wskaźniki, które, po umieszczeniu urządzenia na tle nieba, reprezentują pozycję określonego zestawu gwiazd. Astrolabium badane przez Davousta ma 34 takie wskaźniki, choć żaden z nich nie został nazwany w odniesieniu do konkretnego ciała niebieskiego.

Rozwiązanie pozwalające zrozumieć, jakie w rzeczywistości gwiazdy odpowiadają tym wskaźnikom, może wydawać się proste. Wystarczy przecież trzymać konkretne astrolabium w różnych miejscach na niebie, aż wszystkie 34 wskaźniki będą na coś wskazywać (w tym dodatkowo na gwiazdę Polaris, która musi znajdować się w centrum rete). Tyle mówi teoria, ale w praktyce wiemy również, że gwiazdy są tylko pozornie nieruchome na nocnym niebie. W rzeczywistości i one się przemieszczają, tyle że powoli, i w efekcie ruch ten trwa bardzo długo. Na przykład całe stulecia.

Ten powolny, dryfujący ruch jest jednocześnie właśnie tym, co dr Davoust wykorzystał do datowania badanego astrolabium. Ponieważ astrolabium to nie posiada żadnej daty produkcji, naniesionej na przykład przez jego twórców, czyli przedstawicieli braci dominikanów, a żadna z gwiazd znajdująca się "na końcach" jego wskaźników nie została nazwana, w rozwiązaniu zagadki mogły pomóc jedynie współczesne technologie. Davoust wykonał zdjęcie rete i próbował z pomocą komputerów określić współrzędne niebieskie każdego z 34 punktów. Następnie odniósł się do katalogu gwiazd, który pokazywał pozycję wszystkich gwiazd referencyjnych używanych na innych znanych łacińskich astrolabiach, i próbował znaleźć wzór najbliższy temu, co widział na badanym obecnie rete. Dodatkowo ograniczył to wyszukiwanie do lat 1400-1700, z krokiemu wynoszącym 50 lat, i tylko do dat równonocy dla każdego z tych lat. W badaniach skorzystał ze znanego katalogu nieba SIMBAD.

Ostatecznie odkrył, że rok 1550 jest najbliższy położeniu gwiazd odniesienia w pobliżu końców wskaźników na astrolabium z Tuluzy. Nie zgadza się to wprawdzie idealnie, ale prawdopodobnie precyzja instrumentu była na tyle duża, że był on użyteczny dla dominikanów.

To małe historyczne śledztwo z wykorzystaniem różnych metod astronomii pokazuje, jak interdyscyplinarne badania mogą przynieść nieoczekiwane owoce. Nawet jeśli są one proste i polegają tylko na zrozumieniu, kiedy powstał przedmiot, będący już obecnie tylko zachwycającym eksponatem muzealnym.