2013-04 HistoRik over ... Friedrich Wilhelm Bessel


Friedrich Wilhelm BesselFriedrich Wilhelm Bessel (1784 - 1846)

 

Friedrich Bessel werd geboren in 1784 in Minden  in Noordrijn-Westfalen.

Hij is vooral bekend om de eerste vaststelling van een sterparallax en daarmee dus ook de afstand van een ster. Hij maakte deel uit van een merkwaardige familie en was omringd door interessante geleerden. Het was een van de vaardigste waarnemers van zijn tijd.

Zijn vader was een pruisische staatssecretaris en zijn moeder de dochter van een dominee.

Hij krijgt op 14-jarige leeftijd een onbetaalde opleiding van zeven jaar op een scheepswerf in Bremen. Hij werkt zo’n 14 uur per dag en ’s avonds op zijn zolderkamer leert hij zelf nog geografie, wiskunde, navigatie en astronomie. Hij brengt de boekhouding in orde met winst. Daardoor krijgt hij al na één jaar toch een loon en leert dan ook nog engels om later op zee te kunnen varen. Zijn loon wordt geleidelijk aan opgetrokken zodat hij mettertijd onafhankelijk wordt van zijn ouders.

Hij vraagt zich steeds af hoe hij op zee zijn positie kan bepalen : voor de breedtegraad kan hij de sterrenkunde gebruiken, maar niet voor de lengtegraad. Hij leert navigatie in het boek van astronoom Johan Von Bohnenbergen. Hij bouwt zelf een sextant en bepaalt de lengtegraad van Bremen aan de hand van sterbedekkingen met de telescoop.

In 1804 tijdens zijn opleiding neemt hij contact op met Wilhelm Olbers (1758-1840) een arts in Bremen met een passie voor astronomie. Die heeft ook een eigen sterrenwacht en zal later stoppen als arts en zich enkel nog bezighouden met sterrenkunde. Olbers ontdekte planetoiden 2 Pallas in1802  en 4 Vesta in 1807, alsook nog 6 kometen. En ook bekend om zijn Olbers’ Paradox waarom een volledige sterrenhemel toch nog zwart is. Bessel is dus bij Olbers aan het goede adres met zijn vraag hoe komeetbanen te berekenen. Olbers zegt later dat zijn grootste verdienste in de sterrenkunde was door Bessel aan te moedigen om een professionele astronoom te worden.

Met gegevens van waarnemingen van Thomas Harriot kan hij de baan berekenen van komeet 1607 (later komeet van Halley) met de kennis van de baanberekening van Lalande en Olbers.

Bessel voleindigt zijn opleiding en krijgt in 1806 door toedoen van Olbers een post als assistent, hoewel slecht betaald, in een privé sterrenwacht in Lilienthal nabij Bremen.

In 1809 krijgt hij van Koning Friedrich Willem III van Pruisen twee jobs aangeboden : Professor astronomie aan de universiteit van Königsberg en directeur van de nog te bouwen sterrenwacht Albertus in Königsberg (het huidige Kaliningrad) wat hij blijft doen de rest van zijn leven.

Hij trouwt in 1812 in Königsberg  met de 18-jarige Johanna Hagen, dochter van Karl Gottfried Hagen en geleerde in Königsberg. Het was een gelukkig huwelijk. Ze zullen vier kinderen hebben : Wilhelm, Marie, Frederike en Johanna. Marie zullen we later nog tegenkomen, Johanna huwt met een neef A.H.Hagen.

In 1813 is de sterrenwacht voltooid. Bessel bouwt de sterrenwacht verder uit o.a. met een heliometer van Joseph von Fraunhofer (1787-1826) uit München. Zijn eerste grote werk is alle astronomische metingen omzetten op een bepaalde datum, t.t.z; 3222 sterren. Hij baseert zich op de positie van sterren opgemeten door Bradley in de 18e eeuw.

Daaruit haalt hij dan een lijst van 71 sterren met een merkbare eigen beweging. Vanaf 1821 bepaalt hij nauwkeurige posities van alle sterren tot m.9 tussen +15° en –15°. In 1825 breidt hij dat verder uit tot +45° en begon aan zijn “Akademische Sternkarten” die pas zal uitgegeven worden in 1859. Met de Fraunhofer-heliometer doet hij preciese metingen van positiebepalingen van de satellieten van Jupiter en Saturnus en van de positie van de planeet Uranus. Hij komt tot een theorie van een planeet verder dan Uranus. Neptunus wordt pas gevonden in het jaar van zijn dood in 1846 door de Sterrenwacht van Berlijn..

In 1829 krijgt hij een gouden medaille van de Royal Astronomical Society, die hij in 1841 nogmaals in ontvangst mag nemen.

In 1831-1832 krijgt hij de opdracht geodetische metingen te doen van Oost-Pruisen. Door zijn nauwkeurige metingen merkt hij een verschil tussen de geodetische en de astronomische coordinaten. Daaruit concludeert hij dat de vorm van de aarde een  sferoide is met een afplatting van 1/299, Bessel-ei genoemd.

In 1833 haalt hij uit zijn catalogus 38 dubbelsterren met een grote eigen beweging.

Maar dan in de jaren 1837-1838 doet hij gedurende 18 maanden preciese metingen van de dubbelster 61 Cyg en meet een parallax van 0,314” wat een afstand geeft van 3,18 parsec of 10,4 lichtjaar (de huidige waarde is 0,292” – 3,42 parsec of 11,2 lj)

Parallax is de optische of perspectieve schijnbare verplaatsing van een dichtbije ster t.o.v. de verre achtergrondsterren. Parsec is de afstand waarbij de schijnbare verplaatsing van een ster 1 boogseconde bedraagt en dat is op 3,26 lichtjaar. Het is als het meten van een 2€-stuk op 10km afstand. Bessel koos 61 Cyg wegens zijn grote eigen beweging, dus moest het wel dichtbij zijn. Zijn werkwijze lag in het uitvoeren van preciese metingen, en  daardoor dat er in het jaar 1900 nog maar 30 parallaxen werden gemeten en in 1989 was dat dan wel al 7000, maar door de satelliet Hypparchos zijn we al aan 120.000 tot boven de 100 parsec.

Friedrich Struve, de latere directeur van de Pulkovo-sterrenwacht in Sint Petersburg, meet tussen 1835 en 1837 ook de parallax van Wega.

In 1841 doet Bessel nog preciese metingen van de variaties van Sirius en Procyon waaruit hij concludeert dat er zich daar een onzichtbare begeleider bevindt. Inderdaad wordt de begeleider van Sirius berekend in 1851 en gezien in 1862, en Procyon B in 1896.

In 1842 doet hij zijn enige buitenlandse reis met zijn schoonzoon die ook bij hem student geweest is Georg Adolf Erman (1806-1877)  en gehuwd met Marie Bessel.

Bessel en schoonzoon doen samen een astronomische reis door België, Frankrijk en Engeland.

Georg Erman was een geoloog uit de Elzas en zoon van een fysicus in Berlijn.  Hij had al een wereldreis gemaakt van 1828 tot 1830 om het magnetisme te bestuderen wat leidde tot een zevendelig werk. Erman krijgt hiervoor een onderscheiding van de Royal Geographical Society.  Hieruit zal Gauss later zijn theorie van het aardse magnetisme vastleggen.

Georg Erman en Marie Bessel hadden drie zonen : Wilhelm, bibliothekaris en  Adolf, egyptoloog en Heinrich, professor. Toch wel een geleerde familie dus.

Bessel is vereeuwigd in een krater op de maan. Het is de meest opvallende krater in Mare Serenitatis met een diameter van 15km. In Bremen staat ook een merkwaardig gedenkteken voor Bessel, genaamd “Besselei”

Bessel ontving 4 academische titels en was lid van vele wetenschappelijke verenigingen, waaronder de British Royal Astronomical Society en van de Royal Meteorological Society.