Indice
- Un poco de historia
- ¿Qué es un telescopio?
- Tipos de telescopio
- Las monturas
- Apertura y distancia focal
- Poder de resolución
- Potencia
- La magnitud límite
- Algunas marcas de telescopios
El telescopio es el instrumento más antiguo usado por el hombre para la observación del cielo. La utilización de la óptica se remonta al siglo XIII, pero los primeros telescopios son del siglo XVII por ópticos holandeses.
El primer científico que usó el telescopio fue Galileo Galilei (1564-1642), inventor, entre otras cosas, de un modelo de telescopio que todavía hoy lleva su nombre. El uso de ese instrumento le permitió a Galileo ver cuatro satélites de Júpiter (los cuatro mayores satélites, que hoy se denominan galileanos)
En una noche sin Luna y con buenas condiciones climáticas y lejos de fuentes de luz artificial, es posible observar a simple vista estrellas hasta la magnitud 6. En efecto, por una cuestión física ligada al tamaño de la pupila, existe un límite para la cantidad de luz que el ojo humano puede captar. Para observar objetos de luminosidad más débil, es necesario captar de los objetos celestes observados un flujo luminoso mayor, lo cual requiere el empleo de instrumentos artificiales dotados de áreas colectoras mayores. Estos instrumentos son los telescopios.
Utilizando simplemente un telescopio normal de aficionado, ya es posible observar estrellas de hasta decimosegunda magnitud. Evidentemente la cantidad de flujo luminoso que puede captarse con cualquier telescopio depende de las dimensiones de la superficie de captación del propio telescopio y es proporcional al cuadrado del diámetro del objeto de ese instrumento. Esto significa que un telescopio con un objetivo de 4 m recoge 16 veces más luz que un telescopio de 1 m. además de garantizar una sensibilidad mayor, un telescopio tiene otra ventaja: proporcionar más poder de resolución respecto al ojo humano, o que quiere decir que no solo permite observar objetos más débiles, sino también recoger detalles más finos, que de otro modo escaparían a nuestra vista. Naturalmente, esto tiene un importancia extraordinaria para estudiar la morfología de ciertas clases de cuerpos celestes, como galaxias. La parte principal de un telescopio es el objetivo que cumple esencialmente dos misiones. La primera es recoger la luz de los objetos observados; la segunda, concentrarla en el foco del telescopio. Según el tipo de objetivo que empleen, los telescopios se dividen en dos categorías principales: refractores y reflectores
Hay básicamente dos tipos de telescopio, el REFRACTOR (tiene solo lentes) y el REFLECTOR (tiene un espejo como objetivo). De ellos el primero da mejores imágenes.
- Refractores: el objetivo lo constituye una lente convergente cuya función es recoger la luz y concentrarla en un punto preciso de su eje de simetría, llamado foco. Por este motivo, el eje de simetría de la lente se llama también eje focal. Uno de los parámetros característicos de un telescopio está representado por la distancias entre el foco y el objetivo, llamada distancia focal y expresada por F. El valor de la distancia focal varía según la forma de la lente que se utiliza para el objetivo (esférica, parabólica, etc.). La relación entre la distancia focal F y el diámetro del objetivo D define además la relación focal del telescopio (F/D). Además del objetivo, los telescopios refractores emplean otro sistema de lentes, de dimensiones menores, que sirven para ampliar la imagen. Estas lentes están colocadas en puntos distintos del eje focal, según el esquema óptico del telescopio. La relación entre la distancia focal del telescopio F y la distancia f entre el foco y las lentes auxiliares determina la ampliación de la imagen. En el esquema llamado Galileo, por ejemplo, se emplea una lente divergente colocada entre el objetivo y el foco. En el diseño llamado kepleriano, en cambio, la ampliación de la imagen se obtiene mediante una lente convergente colocada más allá del foco del telescopio. Sin embargo, los telescopios refractores presentan algunos problemas.
El más importante es la aberración cromática. En efecto, en el fenómeno de la refracción, cuando la radiación luminosa pasa a través de un medio transparente -como es, precisamente, el objetivo de vidrio de un telescopio-, se desvía un ángulo diferente (ángulo de refracción) en función de su longitud de onda de la luz menor es su desviación. Por este motivo, la radiación luminosa no se concentra en un foco único, sino que se dispersa en diferente puntos del eje focal. Este problema puede compensarse parcialmente utilizando las lentes adecuadas para modificar el ángulo de refracción, o bien atenuarlo con el empleo de telescopios de distancia focal mayor.
Por este motivo, los primeros telescopios refractores eran muy largos. Además algunas limitaciones técnicas impiden utilizar lentes de grandes dimensiones. En efecto, las lentes están sostenidas por la estructura del telescopio, lo que se consigue colocando fijaciones alrededor del borde. Si estas fijaciones fuesen de dimensiones demasiado grandes, las lentes tenderían a curvarse por efecto de su propio peso y la deformación del objetivo produciría una distorsión de la imagen. Por este motivo, los telescopios refractores tiene un tamaño moderado. El mayor telescopio refractor en servicio actualmente es el del observatorio de Yerkes (Winsonsin, Estados Unidos), cuyo objetivo tiene un metro de diámetro
- Reflectores: la mayor parte de los telescopios profesionales son reflectores. En este tipo de telescopio, el colector de luz no es una lente, sino un espejo de forma parabólica. Por tanto, se elimina el problema de la aberración cromática, ya que la reflexión de la luz es independiente de su longitud de onda. Por otra parte, las estructuras las estructuras de sostén pueden aplicarse también detrás del espejo, lo que permite la construcción de telescopios mayores. En los modelos más sencillos, la luz es captada por el espejo y enviada hacia un punto de recogida llamado foco principal. En la mayoría de casos, sin embargo, se prefiere utilizar también espejos auxiliares de menores dimensiones para llevar la luz recogida por el espejo principal hacia un foco secundario. Por esto, según la posición de los espejos secundarios, y su forma, a lo largo del recorrido de la luz, es posible obtener muchísimas configuraciones. En los reflectores de tipo newtoniano, así llamados porque fueron ideados por Isaac Newton en 1668, se coloca un espejo plano de pequeñas dimensiones a lo largo del eje focal para desviar la luz recogida por el espejo principal hacia el foco secundario, colocado en le exterior del cuerpo del telescopio. La posición del espejo secundario se elige de modo que no modifique la distancia focal. Esta configuración es una de las más habituales en los pequeños telescopios que se utilizan preferentemente de manera visual, pero es desaconsejable en el caso de telescopios profesionales de mayores dimensiones, en los cuales la instrumentación científica en el foco del telescopio alteraría el equilibrio de toda la estructura. La configuración más habitual en los telescopios profesionales es, por tanto, la de tipo Cassegrain.
En este caso, la luz recogida por el espejo principal se refleja hacia un secundario convergente de forma hiperbólica, colocado siempre a lo largo del eje focal, y de ahí se refleja nuevamente, a través de una hendidura del espejo principal, hacia el foco secundario. Las ventajas de esta configuración son muchas. En primer lugar, es posible conseguir una distancia focal mayor, incluso empleando un tubo de dimensiones relativamente pequeñas. Además, los instrumentos científicos pueden estar dispuestos a lo largo del eje focal, lo cual garantiza un mayor equilibrio de toda la estructura. Al igual que en la configuración newtoniana, también en los reflectores de tipo Coudé el foco es exterior al telescopio. El esquema prevé, además del espejo principal, otro secundario hiperbólico y dos espejos planos paralelos inclinados 45º respecto al eje foca. Aunque la configuración Coudé es conceptualmente más complicada que las anteriores, la posición del foco, relativamente distante del telescopio, presenta la ventaja de poder desplazar separadamente los instrumentos científicos; no hay, por consiguiente, limitaciones en lo tocante a tamaño. Finalmente, la configuración Nasmyth es muy parecida a la Coudé, con la diferencia de que hay un único espejo plano dispuesto a lo largo del eje focal.
La montura es la estructura del soporte principal de un telescopio y, naturalmente sólo se utiliza para los telescopios terrestres. En los telescopios profesionales, es fundamental disponer de una montura lo más estable posible para garantizar la precisión del apuntamiento y permitir observaciones de alta calidad científica. El tipo de montura más utilizado por los grandes telescopios es la ecuatorial.
Independientemente del tipo de telescopio, existen tres tipos básicos de montura (o montaje): la montura DOBSONIANA que es la más barata o simple, la montura ECUATORIAL ALEMANA y la montura ECUATORIAL EN U. Estas dos últimas poseen dos ejes que se manejan independientemente el EJE DE AZIMUT y el de EJE DE ALTURA mediante los cuales se puede localizar cualquier objeto en cualquier parte del cielo si es que el telescopio está bien alineado con el sur polar.
La montura ecuatorial está constituida por un eje polar, paralelo al eje de rotación terrestre, y un eje ortogonal en el cual se monta el telescopio. Así, haciendo girar el telescopio entorno al eje, es posible regular la dirección de apuntamiento. La ventaja de la montura ecuatorial es que, haciendo girar el sistema alrededor del eje polar, puede compensarse el movimiento de rotación de la Tierra y, por consiguiente, tener apuntado el telescopio en una dirección determinada. Una montura alternativa es la llamada altacimutal, el la cual el telescopio está montado sobre un eje acimutal perpendicular al suelo, capaz de girar sobre sí mismo 360º, y un eje perpendicular a este último que sirve para regular la altura del apuntamiento. La montura altacimutal es toda aquella montura que se puede mover hacia arriba y hacia abajo y hacia ambos lados, y en el caso de telescopios, corresponde a la montura dobsoniana.
Los telescopios se deben comprar de
acuerdo a dos factores fundamentales: APERTURA y DISTANCIA FOCAL.
- APERTURA: Cuando en un telescopio dice de 3 pulgadas o de 6 pulgadas, ese número
se refiere a su apertura, que es el diámetro de su espejo o lente objetivo. Entre más
apertura, más luz capta el aparato y, por lo tanto, se puede ver más detalle. La
relación de apertura no es lineal sino logarítmica. Un telescopio de 6 pulgadas no capta
el doble de luz que uno de 3 pulgadas, sino cuatro veces más.
- DISTANCIA FOCAL: La distancia focal es la distancia a la cual el espejo o lente
enfoca la imagen. Se puede dar en pulgadas o en milímetros y muchos telescopios la traen
en ambos sistemas de medición. Entre mayor distancia focal, se podrán usar más aumentos
pero serán imágenes más borrosas, y una porción de cielo mucho menor, mientras que
menores distancias focales dan imágenes de porciones mayores de cielo. En los anuncios de
venta de telescopios, casi nunca se menciona la distancia focal de los telescopios sino la
RAZON FOCAL o f/RATIO en inglés. Este valor f se obtiene dividiendo la distancia
focal del telescopio entre la apertura de su lente o espejo objetivo. Un telescopio con
una razón focal de f/4 tiene una distancia focal cuatro veces mayor que el diámetro de
su espejo o lente objetivo. Este podría ser un telescopio con espejo objetivo de 4
pulgadas con una distancia focal de 16 pulgadas o uno con espejo objetivo de 16 pulgadas
con una distancia focal de 64 pulgadas. Los telescopios con razones focales de f/4 a f/6
se conocen como "rápidos" o "fast" y son mejores para observaciones
de objetos de cielo profundo como galaxias o nebulosas, mientras que los que tienen
razones focales de f/12 o f/15 son llamados "lentos" o "slow" y son
mejores para observaciones planetarias con alto aumento, aunque con ambos tipos se pueden
ver todos los objetos, cercanos o lejanos.
Cuando se observan objetos celestes, no solo queremos que se vean brillantes sino que tengan buena definición (que no sean borrosos). A esto se le llama PODER DE RESOLUCION y casi siempre se da en segundos de arco. Entre menor sea el poder de resolución, más detalles se podrá ver.
Otro punto importante a conocer es la POTENCIA MÁXIMA (maximum power). Los vendedores de telescopios baratos los anuncian con potencias de 500x, para hacer creer a los compradores que el aumento es el principal indicador de calidad cuando, de hecho, lo contrario es lo cierto. Lo máximo que un telescopio puede dar de aumento (aunque sea el telescopio Hubble) es de unos 50 aumentos por pulgada de apertura y no más. O sea un telescopio de 4 pulgadas podrá dar aumentos máximos de 200x y uno de 10 pulgadas de 500x. Este aumento es el resultante de dividir la distancia focal del aparato (en mm) entre la distancia focal del lente ocular (también en mm) que se use. Por ejemplo, si se usa un ocular de 20 mm en un telescopio de 600 mm de distancia focal, eso da un aumento de 600/20 o 30x y si se cambia el ocular por uno de 4 mm eso da 600/4 o 150x.
Los primeros telescopios se utilizaban simplemente de modo visual, es decir, el astrónomo se limitaba a observar la imagen del firmamento a través de un ocular, y el papel del receptor de la luz era confiado al ojo humano. En este caso, la magnitud límite depende principalmente de las dimensiones del colector de luz (lente o espejo) según la relación:
m=16 + 54log 10 (D)
donde m es la magnitud límite y D es el diámetro del telescopio expresado en metros. En los telescopios más modernos, el ojo humano ha sido sustituido por detectores artificiales, como placas fotográficas o los más modernos detectores de estado sólido que, a diferencia del ojo humano, son capaces de acumular el flujo luminoso recogido durante largos intervalos de tiempo. Esto permite detectar objetos todavía más débiles. Por tanto, la magnitud límite depende también de la duración de la observación t:
m= 12,5 + 54log 10 (D) + 2,54 log10 (t)
Naturalmente, la utilización de estos detectores permite no sólo aumentar notablemente la eficacia de un telescopio, sino también poder registrar las imágenes obtenidas para someterlas a un análisis más exhaustivo.
Por una combinación de precio y calidad:
1. Celestron
2. Meade
3. Orion
4. Odissey
5. Vixen
6. Konus
¡Participa con un artículo!
Puedes colaborar en esta sección enviándo tu aportación fácilmente y verla publicada. Cuánto más aportemos entre todos, más recursos y riqueza de divulgación conseguiremos. ¿Quieres participar?
en los foros ...
