Otto Lyudvigovich Struve ( en ruso : Отто Людвигович Струве ; 12 de agosto de 1897 – 6 de abril de 1963 [2] ) fue un astrónomo ucraniano-estadounidense de origen alemán báltico . Otto era descendiente de famosos astrónomos de la familia Struve ; era hijo de Ludwig Struve , nieto de Otto Wilhelm von Struve y bisnieto de Friedrich Georg Wilhelm von Struve . También era sobrino de Karl Hermann Struve . [1] [3] [4]
Con más de 900 artículos en revistas y libros, Struve fue uno de los astrónomos más distinguidos y prolíficos de mediados del siglo XX. Se desempeñó como director de los Observatorios de Radioastronomía Yerkes , McDonald , Leuschner y Nacional y se le atribuye el aumento del prestigio mundial y la creación de escuelas de científicos talentosos en los observatorios Yerkes y McDonald. En particular, contrató a Subrahmanyan Chandrasekhar y Gerhard Herzberg, quienes luego se convirtieron en ganadores del Premio Nobel . La investigación de Struve se centró principalmente en estrellas binarias y variables , rotación estelar y materia interestelar . Fue uno de los pocos astrónomos eminentes en la era anterior a la Era Espacial que expresó públicamente su creencia en que la inteligencia extraterrestre era abundante, por lo que fue uno de los primeros defensores de la búsqueda de vida extraterrestre.
Struve nació en 1897 en Járkov , la ciudad más grande de Sloboda Ucrania , entonces Imperio ruso (hoy Ucrania), como el primer hijo de Ludwig Struve y Elizaveta Khrystoforovna Struve (1874-1964). Su padre era miembro de la extensa familia política y científica Struve de alemanes bálticos que fueron prominentes en la Rusia del siglo XIX. Su experiencia en astronomía comenzó temprano: desde los ocho años, acompañaba a su padre en la torre del telescopio y desde los 10 realizó algunas observaciones menores, a pesar de su miedo a los espacios oscuros. Después de haber recibido educación en casa, a la edad de 12 años, Struve comenzó a asistir a una escuela en Járkov y mostró talentos matemáticos. Otto fue el primer hijo de la familia Struve en Rusia que asistió a una escuela de habla rusa en lugar de germanoparlante, y era bilingüe en alemán y ruso. Después de graduarse en 1914, continuó su trabajo de astronomía. En junio de 1914, Struve participó en los preparativos para la observación de un eclipse solar total (21 de agosto de 1914) y más tarde utilizó esa experiencia y resultados para su trabajo de maestría defendido en 1919 en la Universidad de Járkov. [5] [6] [7] [8]
Struve ingresó en la Universidad de Járkov en 1915, en un momento de inestabilidad política y guerras en Rusia. A principios de 1916, apenas terminado el primer semestre, interrumpió sus estudios y se alistó en una escuela de artillería militar en San Petersburgo. Aprobó un programa de entrenamiento acelerado y en febrero de 1917 fue enviado al frente turco. Después de la firma del Tratado de Brest-Litovsk , Struve regresó a Járkov durante un año entre la primavera de 1918 y la primavera de 1919 y completó un curso universitario completo. En junio de 1919, recibió un certificado firmado por el rector de la Universidad de Járkov que indicaba que Struve permanecería en la universidad para prepararse para la cátedra en el departamento de astronomía y geodesia. Durante ese tiempo, Struve también trabajó en la "escuela taller de mecánica de precisión " y obtuvo una licencia de instructor de taller. El taller fue organizado por su padre con el objetivo de crear tradiciones de ingenieros astronómicos en Rusia. Estos no existían y se invitaba personalmente a ingenieros extranjeros para que realizaran trabajos mecánicos de alta calidad. [5] [8]
El origen alemán de Struves y la historia militar de Otto Struve con el Ejército Ruso Blanco pasaron factura. Para evitar la represión de los bolcheviques, su familia tuvo que mudarse de Járkov a Sebastopol , que todavía estaba bajo el control del Ejército Blanco. Allí, una serie de tragedias se llevaron a la mayor parte de la familia: la hermana menor Elizabeth se ahogó, el hermano Werner murió de tuberculosis y su padre murió de un derrame cerebral el 4 de noviembre de 1920. Mientras que su madre y su hermana decidieron regresar a Járkov, el 16 y 17 de noviembre de 1920, Otto siguió al Ejército de Wrangel que escapaba . Con un transporte militar, escapó de Sebastopol a Turquía. Nunca regresó a Rusia. Más tarde fue invitado varias veces a conferencias en la Unión Soviética, pero por diversas razones se negó a asistir. [5] [8] [9]
Durante el año y medio que Otto pasó en el exilio en Galípoli y más tarde en Constantinopla , se convirtió en un refugiado empobrecido, comiendo en agencias de ayuda y aceptando cualquier trabajo que pudiera encontrar. Durante algún tiempo, trabajó como leñador, residiendo con otros oficiales rusos, a menudo 6 personas en una tienda de campaña. Una noche, una tienda vecina fue alcanzada por un rayo, matando a todos los que estaban dentro. Struve escribió a su tío Hermann Struve en Alemania pidiendo ayuda, sin saber que su tío había muerto unos meses antes, el 12 de agosto de 1920. Sin embargo, la viuda de Hermann, Eva Struve, se puso en contacto con Paul Guthnick, el sucesor de su difunto marido en el Observatorio de Berlín-Babelsberg . Alemania misma estaba sufriendo después de las guerras, y había pocas posibilidades de obtener un puesto para un ruso allí. Por lo tanto, Guthnick escribió, el 25 de diciembre de 1920, al director del Observatorio Yerkes en Williams Bay, Wisconsin , Edwin B. Frost pidiendo un puesto para Struve. Recibió una respuesta el 27 de enero de 1921, en la que Frost prometía hacer todo lo posible. El 2 de marzo de 1921, Frost le escribió a Struve ofreciéndole un puesto en Yerkes. Dada su situación en Turquía, fue una suerte que Struve recibiera esa carta. El 11 de marzo, Struve envió una respuesta, agradeciendo a Frost por la oferta y aceptándola. La carta estaba escrita formalmente en inglés, pero con gramática alemana, lo que revelaba el pobre dominio del inglés de Struve (cuando más tarde se conocieron en Estados Unidos, hablaron en alemán). Struve también reconoció que no tenía experiencia en astrofísica espectral. [10] Sin embargo, cuando solicitó su puesto, Frost mencionó que "estoy perfectamente dispuesto a aceptarlo por su linaje. Consideramos a Otto Struve como un espectroscopista y astrofísico de primera clase", y que su título en Kharkiv era equivalente a un doctorado (que Struve nunca reclamó y que no lo era). Tardó varios meses en organizar los documentos de viaje y la financiación. A fines de agosto de 1921, Struve recibió su visa y boletos de viaje en el Consulado de los Estados Unidos en Turquía. En septiembre, se embarcó en el SS Hog Island y el 7 de octubre de 1921 llegó a Nueva York. Allí lo recibieron, lo subieron al tren y dos días después llegó a Chicago. [5] [8] [11] [12]
A finales de 1921, Struve empezó a trabajar como asistente de espectroscopia estelar en Yerkes con un salario mensual de 75 dólares, y comenzó a asistir a un curso de formación. El observatorio estaba en decadencia y Struve estaba solo en clase. En 1922 se le unieron tres estudiantes más, pero sólo durante un verano, y sólo uno de ellos continuó más tarde. No había clases y los estudiantes aprendían mediante la lectura, la práctica y las discusiones con los profesores. [8] [12]
Struve demostró ser un aprendiz rápido y un científico talentoso. Cinco meses después de su llegada, hizo su primer descubrimiento de una estrella pulsante en Gamma Ursae Minoris y escribió un artículo sobre ella en septiembre de 1922. Pasó más tiempo con observaciones que nadie en Yerkes, probando todos los telescopios disponibles allí y también haciendo observaciones meteorológicas en Williams Bay . [13] El 24 de octubre de 1922, descubrió el asteroide 991 McDonalda y el 14 de noviembre del mismo año, otro asteroide 992 Swasey . [8] [14] [15]
En diciembre de 1923, Struve defendió su tesis doctoral sobre estrellas dobles espectroscópicas de período corto en la Universidad de Chicago . Frost lo ayudó a renunciar a algunos exámenes de doctorado obligatorios, por ejemplo, en francés y alemán, afirmando que Struve había leído mucha literatura científica en Rusia y hablaba esos idiomas con fluidez. Struve luego se convirtió en instructor (enero de 1924), profesor asistente (1927) y profesor titular (1932) en la universidad. [8] Su rápido ascenso fue nuevamente ayudado por Frost, quien también usó cartas de oferta de trabajo de otros observatorios a Struve como prueba de que Struve era un científico muy valorado que debía permanecer en la Universidad de Chicago. [16] Entre 1932 y 1947, Struve dirigió el Observatorio Yerkes; De 1939 a 1950 actuó como director fundador del Observatorio McDonald , y del 1 de julio de 1952 a 1962 sirvió como el primer director del Observatorio Nacional de Radioastronomía de la Universidad de Virginia . [8] [17] [18] Durante todos esos años, permaneció en Estados Unidos, excepto para conferencias y un permiso sabático de 8 meses en la Universidad de Cambridge entre agosto de 1928 y mayo de 1929. Solicitó y ganó una beca Guggenheim para cubrir sus gastos de viaje y alojamiento en Cambridge. Mientras estuvo en Cambridge, Struve trabajó principalmente en materia interestelar; también realizó un viaje corto a Leiden para reunirse con Jan Oort . [8] [19]
Struve fue un administrador de gran éxito que trajo fama al Observatorio Yerkes y reconstruyó el departamento de astronomía de la Universidad de Chicago. En particular, renovó gradualmente el personal científico, despidiendo a los investigadores permanentes estancados que no estaban haciendo contribuciones significativas a la ciencia pero que ocupaban los puestos de la facultad. El proceso fue difícil. Struve solía llegar primero y salir último del observatorio, tomando notas sobre las horas de trabajo del personal que luego usaba en sus movimientos burocráticos. En reemplazo, contrató a varios investigadores jóvenes y talentosos que luego se convirtieron en científicos de fama mundial. [8] Entre ellos se encontraban Subrahmanyan Chandrasekhar ( Premio Nobel de Física en 1983), Gerard Kuiper (protagonista del famoso Premio Kuiper ), Bengt Strömgren , Gerhard Herzberg ( Premio Nobel de Química en 1971), William Wilson Morgan y Jesse L. Greenstein . Después de la Segunda Guerra Mundial, también invitó a varios investigadores europeos destacados, como Pol Swings , Jan Oort (padre de la radioastronomía ), Marcel Minnaert , HC van der Hulst y Albrecht Unsöld . [18] Como la mayoría de ellos eran extranjeros, su nombramiento encontró una fuerte oposición por parte de los funcionarios científicos por diversas razones, como quitarles puestos de trabajo a los estadounidenses durante la Gran Depresión . Chandrasekhar, nacido en India, que pasó un mes en la Unión Soviética en 1934, también era sospechoso de tener conexiones comunistas. Struve dedicó esfuerzos extraordinarios a defender y justificar cada caso, y esos esfuerzos dieron sus frutos en la construcción de la escuela científica en Yerkes y la Universidad de Chicago. Por ejemplo, Chandrasekhar pasó toda su carrera como científico y administrador en la Universidad de Chicago, ayudando a Struve y eventualmente reemplazándolo como presidente de la Sociedad Astronómica Estadounidense (desde 1949) y como editor en jefe del Astrophysical Journal . [8] [20] [21]
A finales de los años 1940, muchos investigadores jóvenes a los que Struve invitó a Yerkes se convirtieron en científicos establecidos. Esto creó fricciones, ya que no querían seguir cada palabra suya y estaban construyendo sus propias carreras. En 1947, Struve renunció como director del Observatorio Yerkes y se convirtió en presidente del departamento de astronomía en Berkeley y director del Observatorio Leuschner . [8] Fue sucedido por Kuiper en Yerkes; sus relaciones fueron tensas a veces debido a las tendencias de Struve a mantener el control de la gestión de Yerkes. También hubo rumores de tensiones similares entre Struve y Chandrasekhar, pero siempre fueron dispersados por este último, quien insistió en que Struve siempre mantuvo relaciones científicas con sus colegas por encima de las administrativas. Una razón para el traslado de Struve a Berkeley fue su cansancio de la burocracia. En Berkeley, pasaba más tiempo con la investigación personal y los estudiantes que nunca antes. [8] [22] [23]
En 1937, Struve descubrió un fenómeno que más tarde se denominó efecto Struve-Sahade (efecto SS), que consiste en la aparente debilidad de las líneas de la estrella secundaria en estrellas binarias masivas cuando la secundaria se aleja. Este efecto plantea problemas para la reconstrucción precisa de los espectros separados de la primaria y la secundaria. [8] [24] Ese mismo año, descubrió el hidrógeno interestelar en forma ionizada.
En 1959, Struve había publicado más de 900 artículos en revistas y libros, [8] [17] convirtiéndose en uno de los astrónomos más prolíficos (probablemente sólo Ernst Öpik publicó más, con 1.094 artículos [25] ). Muchos de esos trabajos tenían como objetivo popularizar la astronomía. En particular, publicó 39 artículos (y otros 10 artículos) en Popular Astronomy (1923-1951, la revista se interrumpió en 1951), 154 en Sky and Telescope (1941-1963, la revista se inició en 1941) y 83 reseñas de libros y obras de otros astrónomos. [26] La mayoría de sus artículos científicos en coautoría fueron coescritos con Pol Swings y estaban dedicados a estudios espectroscópicos de estrellas peculiares . Para explicar su interés en este tema, Struve señaló una vez que nunca había visto un espectro de una estrella en el que no pudiera encontrar nada en qué trabajar. [8] [27]
Los principales descubrimientos de Struve fueron la detección de la rotación estelar y la dependencia de la velocidad de rotación con la clase espectral estelar (temperatura). Estos descubrimientos impulsaron el desarrollo de la teoría de la evolución estelar. Además de la rotación estelar, también estudió el efecto Stark en los espectros estelares, es decir, el ensanchamiento de las líneas espectrales por el campo eléctrico en la atmósfera estelar. También trabajó en la turbulencia de la atmósfera estelar y la expansión de las capas alrededor de las estrellas. Este tema requería un telescopio más grande que los que tenía disponibles. Por lo tanto, entre 1933 y 1939, construyó un telescopio de 82 pulgadas en el Observatorio McDonald, que entonces era el segundo telescopio más grande del mundo (después del telescopio Mt. Wilson de 100 pulgadas (2,5 m) ). [8] [18]
La creencia de Struve en la existencia generalizada de vida e inteligencia en el Universo surgió de sus estudios sobre estrellas de rotación lenta. Muchas estrellas, incluido el Sol, giran a una velocidad mucho menor que la predicha por las teorías contemporáneas sobre la evolución estelar temprana. La razón de esto, afirmaba Struve, era que estaban rodeadas de sistemas planetarios que habían perdido gran parte del momento angular original de las estrellas. Tan numerosas eran las estrellas de rotación lenta que Struve estimó, en 1960, que podría haber hasta 50 mil millones de planetas solo en nuestra Galaxia. [8] En cuanto a cuántos podrían albergar vida inteligente, escribió: [8] [28]
Un acontecimiento intrínsecamente improbable puede llegar a ser altamente probable si el número de acontecimientos es muy grande. ... [E]s probable que una buena parte de los miles de millones de planetas de la Vía Láctea alberguen formas de vida inteligentes. Para mí, esta conclusión tiene un gran interés filosófico. Creo que la ciencia ha llegado al punto en que es necesario tener en cuenta la acción de los seres inteligentes, además de las leyes clásicas de la física.
Struve tenía un hermano menor y dos hermanas, todos los cuales murieron en Rusia en su juventud: Werner (1903-1920), Yadviga (1901-1924) y Elizabeth (1911-1920). [8] La última muerte en 1924 dejó a su madre sin parientes cercanos en Rusia. Después de que Struve tramitara los documentos para la visa, ella emigró a los EE. UU. en enero de 1925. [8] Sorprendentemente, su madre comenzó a trabajar en astronomía en los EE. UU. y ayudó en el procesamiento de las mediciones. Vivió con Struve incluso después de su matrimonio. [8] [26] [29]
El 25 de mayo de 1925, Struve se casó con Mary Martha Lanning, que se consideraba músico pero trabajaba como secretaria en Yerkes. Lanning era un poco mayor que Struve y había estado casada anteriormente. No tuvieron hijos; por lo tanto, la famosa dinastía astronómica Struve llegó a su fin. Otras ramas de la familia Struve además de la línea de Otto Wilhelm von Struve continuaron, pero no produjeron científicos distinguidos. El 26 de octubre de 1927, Struve se convirtió en ciudadano estadounidense naturalizado. En ese momento, hablaba y escribía inglés con fluidez, pero tenía un ligero acento alemán que lo acompañó de por vida. [8] [30] Incluso después del matrimonio, Struve continuó trabajando día y noche, algo que su esposa no científica no podía aceptar del todo. Aunque permanecieron juntos, sus relaciones se enfriaron en los últimos años. La salud de Struve se deterioró a fines de la década de 1950. Sufría hepatitis , contraída por primera vez en Rusia y Turquía. En 1956, mientras utilizaba un telescopio en el monte Wilson, Struve sufrió una mala caída, fracturándose varias costillas y dos vértebras. Estuvo hospitalizado durante unos dos meses y tuvo que llevar un yeso corporal durante un mes después de la recuperación. Estuvo hospitalizado de forma permanente alrededor de 1963 y murió el 6 de abril de 1963 en Berkeley. [8] [31] Le sobrevivieron su madre y su esposa. Su madre murió el 1 de octubre de 1964, a la edad de noventa años. Mary fue encontrada muerta el 5 de agosto de 1966, pero se estima que murió en julio de 1966. [8] [32]
En 1925, Struve conoció a su primo, el astrónomo Georg Hermann Struve en el Observatorio Lick . [33] En la década de 1930, se volvieron a encontrar en el Observatorio Yerkes y volvieron a analizar las observaciones del complejo sistema estelar múltiple Zeta Cancri realizadas por su abuelo Otto Wilhelm von Struve . [8] [18]
A menudo se describía a Struve como un hombre grande e intimidante. Según él, tenía unos cincuenta años, medía un metro ochenta, pesaba 86 kilos y tenía el pelo y los ojos grises. También se sabía que Struve era perseverante, dedicado y exigente, tanto consigo mismo como con los demás, cualidades que se habían conservado en su familia durante generaciones. Fue el primero en llegar al observatorio, a menudo trabajando hasta altas horas de la noche en la oficina y luego pasando las noches con un telescopio. "Tenía un único interés y preocupación: que la astronomía se desarrollara y se llevara al máximo posible". Como resultado, Struve solía trabajar demasiado, sufría insomnio y a menudo parecía aturdido después de dormir dos o tres horas. [8] [34]
Struve no era precisamente un buen profesor: debido a su devoción a la investigación y a sus frecuentes viajes, se perdía hasta dos tercios de sus clases. Nadie podía ocupar su lugar y los estudiantes tenían que realizar investigaciones personales en su ausencia. Sin embargo, mantuvo los más altos estándares de conocimiento en los exámenes de calificación. Por otro lado, sus infrecuentes apariciones atrajeron a muchos estudiantes con su pasión por la astronomía. [8] [35] Durante sus primeros años en Yerkes, desarrolló la práctica de mirar con un ojo el microscopio de un instrumento de micrografía y con el otro la tabla numérica cercana. Esto probablemente dio como resultado que sus ojos miraran en direcciones ligeramente diferentes. [13]
Aunque no se preocupaba demasiado por sí mismo, Struve se preocupaba por la gente. Su primer artículo publicado en ruso se titulaba "Ayuda a los científicos rusos". La Guerra Civil trajo sufrimiento a la mayoría de las familias científicas de Rusia. Frost, Struve y George Van Biesbroeck formaron un "Comité de ayuda a los astrónomos rusos" y organizaron el envío de paquetes de alimentos y ropa. Los fondos y la ropa procedían de astrónomos de todo Estados Unidos. [8] [26]
Durante la Gran Depresión , le preocupaba contratar extranjeros cuando muchos estadounidenses estaban desempleados. En esa época, la esposa de su adjunto George Van Biesbroeck escribió una carta a Bélgica, mencionando que el Observatorio Yerkes estaba siendo dirigido por dos europeos. La carta fue publicada y molestó a Struve. Finalmente, Van Biesbroeck fue reemplazado por WW Morgan, nacido en Estados Unidos . [8] [36]
Struve fue elegido miembro tanto de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos como de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1937. [37] [38] Fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1942. [39] Recibió la Medalla de Oro de la Real Sociedad Astronómica (1944), [40] la Medalla Bruce (1948), [41] la Medalla Henry Draper de la Academia Nacional de Ciencias (1949) [42] y la Cátedra Henry Norris Russell de la Sociedad Astronómica Estadounidense (1957). [43] Su medalla de la Royal Society fue la cuarta (después de Friedrich Georg Wilhelm, Otto Wilhelm y Hermann Struve) y la última recibida por Struves. [44] El asteroide 768 Struveana fue nombrado en honor a Otto Wilhelm von Struve , Friedrich Georg Wilhelm Struve y Karl Hermann Struve ; [45] y un cráter lunar recibió el nombre de otros tres astrónomos de la familia Struve : Friedrich Georg Wilhelm , Otto Wilhelm y Otto. [8] El telescopio de 82 pulgadas que Struve utilizó en su investigación en el Observatorio McDonald recibió su nombre en 1966, tres años después de su muerte, mientras que el asteroide 2227 Otto Struve llevó el nombre de Struve desde su descubrimiento el 13 de octubre de 1955. [8] [14] [46]
En 1925, Struve comenzó a revisar artículos para el Astrophysical Journal [47] y de 1932 a 1947, actuó como su Editor en Jefe. [48] De 1946 a 1949 fue presidente de la American Astronomical Society . Entre 1948 y 1952, fue vicepresidente y entre 1952 y 1955 presidente de la International Astronomical Union . En abril de 1954 fue elegido miembro de la Royal Society . [1] [8] [18] [49] [50] En 1950 se convirtió en miembro extranjero de la Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos . [51] Entre 1939 y 1961, recibió doctorados honorarios de nueve universidades de Europa y América. [8] [52]
