Nineteenth-Century Italian Contributions to Galactic Theory

Herschel W. , “On the construction of the heavens”, Philosophical transactions, lxxv (1985), 213–66.

For a detailed account of the misunderstandings of William Herschel's last cosmological synthesis by astronomers in the nineteenth century, see Hoskin Michael , William Herschel and the construction of the heavens (London, 1963), and Jaki S. L. , The Milky Way: An elusive road for science (New York, 1972), chap. 7.

With regard to John Herschel, we constantly refer to the article by Hoskin Michael , “John Herschel's cosmology”, Journal for the history of astronomy, xviii (1987), 1–34.

Herschel John , “Observations of nebulae and clusters, made at Slough, with a 20-feet reflector, between the years 1825–1833”, Philosophical transactions, cxxiii (1833), 359–506.

Herschel John , A treatise on astronomy (London, 1833).

Reported in Mossotti O. F. , Sulla costituzione del sistema stellare di cui fa parte il Sole (Corfu, 1840), reprinted in Mossotti O. F. , Scritti (Pisa, 1942), i, 280–306, pp. 294–5. In June 1835 Herschel expressed the same opinion in a famous letter to Hamilton William Rowan ; the letter is now reprinted in Hoskin Michael , “Astronomical correspondence of William Rowan Hamilton”, Journal for the history of astronomy, xv (1984), 69–73.

Herschel J. F. W. , Outlines of astronomy (11th edn, London, 1871; 1st edn, 1849), art. 792.

Celoria G. , Sopra alcuni scandagli del cielo eseguiti all'Osservatorio Reale di Milano e sulla distribuzione generale delle stelle nello spazio (hereafter: Scandagli) (Milan, 1877). Giovanni Celoria was born in 1842 in Casale Monferrato (Piedmont). After obtaining a degree in engineering, he became an assistant at the Brera Observatory in 1860. Afterwards he went to Germany for two years to study astronomy. In 1866 he returned to Brera, where he remained until almost the end of his life, and became Schiaparelli's right-hand man. In 1900 he replaced Schiaparelli as director of the Observatory. Celoria's main fields of interest were binary stellar systems and the stars in general. He retired in 1917 and died in 1920.

Easton C. , “A new theory of the Milky Way”, Astrophysical journal, xii (1900), 136–58.

Schiaparelli Giovanni Virginio (1835–1910) obtained a degree in engineering in Turin (in the Kingdom of Sardinia there was no other way to study mathematics and astronomy), and then went to study astronomy in Berlin (1857–60). In 1860 he returned to Italy to become second astronomer at the Brera Observatory and director in 1862, when the previous director Francesco Carlini died. Schiaparelli made his most important astronomical contributions in the fields of comets, meteoric showers and planets. In particular he became world famous for his mapping the surface of Mars and for the discovery on it of the famous “channels” (1877), which Percival Lowell (and a large part of the public opinion) came to see as evidence of extraterrestrial life.

Here Celoria said that William Herschel's galactic research “is governed by a systematic disposition” (“in essa domina lo spirito di sistema”, in “La Via Lattea e il nuovo atlante celeste di Heis”, Annuario scientifico ed industriale, ix (1872), 32–36, p. 33).

Ibid., 35.

“La Via Lattea deve ritenersi come formata di due rami, di due anelli distinti né mai interrotti nel loro corso. L'uno di questi anelli è dato dalla striscia lattea continua, che corre il nostro cielo attraverso al Lioncorno, al Cocchiere, alla Giraffa, alla Volpe, alla Saetta, all'Aquila; l'altro comincia nelle stelle brillantissime di Orione, si avanza attraverso alle Jadi, alle Pleiadi, a Perseo verso la costellazione del Cigno, per finire in Ofioco. I due anelli si incrociano e forse si immedesimano in un sistema unico nella costellazione di Cassiopeia; si separano da una parte in Perseo, dall'altra nel Cigno, e comprendono fra di loro un angolo, che dalle osservazioni di Milano risulta di 19 gradi circa” ( Celoria , Scandagli, 41).

See ref. 4 above.

Celoria , Scandagli, 3.

Schiaparelli G. V. , Sopra le distanze delle stelle fisse dei vari ordini di splendore, from Appendice alle Effemeridi Astronomiche di Milano per l'anno 1865 (Milan, 1864); reprinted in his Opere (Milan, 1935), vii, 1–12.

Struve F. G. W. , Études d'astronomie stellaire: Sur la voie lactée et sur la distance des étoiles fixes (St Petersburg, 1847).

This assumption, far from being original, shows, as we will see below, an interesting contrast with the anisotropic stellar distribution in the vicinity of the Sun that Schiaparelli thought he had detected only the previous year.

Schiaparelli G. V. , “Relazione fra le meteore cosmiche e gli altri corpi dell'universo”, in Annuario scientifico ed industriale, iv (1867), reprinted in his Le più belle pagine di astronomia popolare (Milan, 1976), 107–22.

“L'insieme dei corpi cosmici, che nelle notti serene si presenta al nostro sguardo appartiene, almeno per la massima parte, al gran sistema annulare conosciuto sotto il nome di Via Lattea” (ibid., 111).

Schiaparelli G. V. , “La Via Lattea e le nebulose”, Annuario scientifico ed industriale, vi (1869), 1–64.

Ibid., 342.

“Restringendo la forza ottica [del telescopio] si poteva rendere l'impegno meno faticoso: Ma siccome Herschel [William] aveva per iscopo di determinare i limiti dello ammasso galattico, era indotto a servirsi della massima forza di penetrazione onde egli potesse con comodità disporre. Noi al contrario persuasi come siamo, che la Via Lattea è ben definita, e che, lungi dal protendersi in enormi profondità, … si limita curvata a foggia di anello in una regione tale, che la massima parte del suo splendore provenga da stelle facilmente distinguibili con mediocri istrumenti: Sacrificheremo al bisogno di uniformità e di continuità della ricerca anche la forza ottica, contentandoci di impiegare il cannocchiale di 4 pollici [10 cm] di Plössl, il quale a cielo ben puro mostra con facilità le stelle di dodicesima grandezza” (G. V. Schiaparelli, MS “Del modo in cui si dovranno instituire le osservazioni per investigare la struttura della Via Lattea”, f. 1r). Schiaparelli manuscripts have not yet been officially catalogued. We therefore quote them using their original title followed by a progressive number indicating the folio.

“Si potrà cosi, volendo, costruire sopra una carta le curve delle densità delle stelle dei diversi ordini” (ibid., f. 1v).

“E poiché adesso ferve la quistione del biforcamento apparente della Galassia, e la posizione del cielo è propizia, voglio appunto applicare questo metodo, conducendo alcune zone attraverso al Cigno, ed alcune attraverso all'Aquila da una parte; alcune attraverso il Perseo e il Cocchiere, ed attraverso Orione dall'altra” (ibid., f. 1v).

We recall that the director of the Brera Observatory, Francesco Carlini, died at the end of August 1862 and that Schiaparelli immediately became the new director.

“Ma ritornando alla biforcazione della Via Lattea, se noi esaminiamo con attenzione la forma della stessa, troveremo con nostra sorpresa, non trattarsi qui di una biforcazione propriamente detta, come molti a torto hanno ripetuto, ma bensì della sovrapposizione apparente di due correnti lattee diversamente lontane da noi, e non parallele fra di loro. Questa assunzione è cosi nuova ed anche strana, che non sarà inutile andare esponendo gli argomenti che la fortificano” ( Schiaparelli G. V. , MS “Riflessioni sulla Via Lattea”, f. 1r).

“Tal singolare apparenza … puó, è vero, derivare da una reale ramificazione della Via Lattea, che per caso produce l'apparenza sovra descritta, ma niuno negherà che non sia senza paragone piú semplice e più naturale ammettere che questo intersecarsi apparente delle due correnti lattee provenga dalla sovrapposizione prospettica di due rami di Via Lattea non paralleli, e posti a diverse distanze da noi” (ibid., f. 1v).

“Dico ancora esser verosimile che noi ci troviamo assai piú prossimi al lato Orione-Cocchiere, che al lato Cigno-Aquila. Infatti i due ultimi rami sono ricchissimi di stelle ultra telescopiche, e piú il lato Aquila, ma le stelle maggiori vi sono scarse (dico maggiori quelle fino all'XI magnitudine). Al contrario gli altri due lati sono ricchi di stelle splendenti, e non di ultra telescopiche, come mostrra il poco splendore della Galaxia. Così si verrebbe a contradire l'opinione generalmente ricevuta; la quale sembra doversi rigettare senza appello, quando si rifletta ancora che la Via Lattea, larghissima nella parte Orione-Cocchiere, è angusta dal lato Aquila-Sagittario” (ibid., f. 1v).

Herschel J. , Results of observations made during the years 1834, 5, 6. 7, 8, at the Cape of Good Hope (London, 1847), art. 321.

“Non si può più covar dubbio sulla duplicità effettiva del sistema galattico, composto di due zone inclinate fra di loro ad angolo di circa 20 gradi. Certo io non mi sarei aspettato si luminosa conferma [le osservazioni di John Herschel] delle mie induzioni. Resta, per avvalorarla, che si esamini l'abbondanza relativa delle stelle di varie grandezze onde poter giudicare della situazione rispettiva dei due anelli galattici e di quella che in essi noi occupiamo. Intanto potrebbe darsi che noi stessi facessimo parte del sistema interiore” ( Schiaparelli G. V. , MS “Riflessioni sulla Via Lattea”, Appendix A, f. 4r).

Schiaparelli G. V. , Sulla distribuzione apparente delle stelle visbili ad occhio nudo (Milan, 1889). Schiaparelli G. V. and Celoria G. , Posizioni medie per 1870, 0 di 1119 stelle fino alla grandezza 7,5 comprese fra −2° e +6° di declinazione, determinate con osservazioni fatte al circolo meridiano di Starke negli 1860–1872 da G. Schiaparelli e G. Celoria (Milan, 1901).

Celoria G. , Il secolo XIX nella vita e nella cultura dei popoli: Astronomia (Milan, 1900), 17.

As far as Italian astronomy is concerned, besides Celoria's and Schiaparelli's papers, there were three catalogues by Santini, the stellar positions recorded by P. Tacchini in Palermo, the two Campidoglio catalogues by L. Respighi, the catalogue of southern stars observed at the Specola of the Collegio Romano by E. Millesovich and V. Cerulli, the catalogue of 2438 northern stars observed at the Campidoglio by A. Di Legge and F. Giacomelli, and the catalogue of 2491 southern stars by Millesovich E. and Peyra D. .

Celoria , op. cit. (ref. 33), 165.

We recall that between 1862 and 1866 Schiaparelli outlined an important theory about the relationship between comets and meteoric showers that considerably enhanced his scientific reputation.

Gould B. A. , Uranometria Argentina (Buenos Aires, 1879).

McCuskey S. W. , “Distribution of common stars in the galactic plane”, in Blaauw A. and Schmidt M. (eds), Galactic structure (Chicago, 1965), 1–26; this representation is adapted from a pioneering 1924 work by Shapley H. and Cannon Miss A. J. .

Blaauw A. , “On the luminosity, motions and space distribution of the nearer northern O-B5 stars”, Astrophysical journal, cxxiii (1956), 408–39.

“Se fosse possibile armare l'occhio di una forza cento e mille volte piú grande, noi vedremmo l'universo popolarsi di corpi sempre minori e sempre piú numerosi. Argomenti irrefragabili desunti da un diligente esame del cielo dimostrano, che questo crescere di numero col diminuire di mole è un fatto vero, non già un'apparenza prodotta da maggiori distanze. Nelle forme dell'universo stellato ha dunque luogo la medesima legge, che osserviamo nella flora e nella fauna terrestre. Il numero dà l'importanza che manca dal lato della grandezza” ( Schiaparelli , op. cit. (ref. 19), 113–14).