¿Qué es un telescopio?

No se conoce con seguridad al inventor del telescopio. Algunos atribuyen la autoría a un gerundense llamado Juan Roget en 1590. Lo cierto es que muchos copiaron el invento hasta que llegó a manos de Galileo Galilei quien le dio un verdadero uso astronómico o científico.

Galileo pudo ver las irregularidades de la Luna, los anillos de Saturno, las lunas de Júpiter, las manchas solares (seguro que se quemó parte de sus retinas) y distinguió estrellas individuales de algunos cúmulos. En la siguiente figura se presenta los dibujos que hizo Galileo sobre Saturno, sucesivamente en 1611, en 1616, en 1620 y en 1623. La evolución de sus dibujos obedece a la mejora de su telescopio inicial.

Figura 1: Dibujos de Saturno por Galileo

Fuente: Mètode 2011 - 64. La mirada de Galileo - Número 64. Invierno 2009/10

Lo importante de un telescopio es la cantidad de luz que puede colectar para una mejor resolución de la imagen. Es decir, cuanto mayor es la apertura del telescopio, más cantidad de luz se obtiene. La apertura de un telescopio es el diámetro del espejo o lente principal. De hecho, el telescopio de Galileo tenía muy poca apertura, en otras palabras era muy delgado.

¿Cuáles son los tipos de telescopio?

Los primeros telescopios fueron refractarios, es decir una combinación de dos lentes, la luz de un objeto lejano atraviesa un objetivo formado por una lente convergente acromatizada de gran distancia focal, refractándose hacia un ocular formado por una lente convergente de pequeña distancia focal. El resultado es una imagen agrandada del objeto lejano. El problema de este tipo de telescopios es que si se quiere obtener mejores resultados, se debe tener mayor apertura, lo que significa que el lente objetivo debe ser más grande y por lo tanto más pesado, lo que limita su uso a pequeñas aperturas.

Fue con Isaac Newton que se obtuvo el primer telescopio reflector, el más popular hoy es conocido como newtoniano. Este telescopio utiliza espejos en vez de lentes. Usa un espejo principal de forma parabólica (aun que también hay de forma esférica) que refleja la luz en un espejo plano a 45º en el foco y este desvía la imagen hacia un lente ocular. La foto siguiente es de mi telescopio Powerseeker EQ 127 marca Celestron que es de este tipo. Nótese que el ocular es perpendicular al tubo del telescopio.

Foto 1: Telescopio newtoniano

Cuando estudiaba el curso de Matemáticas Básicas II en la universidad, estudié las secciones cónicas, y entre ellas aprendí sobre la parábola, es decir la figura geométrica que se forma a partir del corte de un plano oblicuo al eje de revolución de un cono. Una propiedad de los cuerpos parabólicos pulidos es que reflejan las ondas o la luz de objetos lejanos hacia un punto llamado foco, o al revés, un haz de luz desde el foco se reflejará en la superficie de la parábola proyectándose paralelamente. Este principio es el que se usa en los telescopios reflectores, antenas, faros de automóviles, etc.

Dentro de los telescopios reflectores se encuentran los catadióptricos. El más conocido es el reflector Cassegrain que usa un espejo primario parabólico y un espejo secundario hiperbólico. La luz ingresa por el lente corrector, se refleja en el espejo primario hacia el espejo secundario que a su vez refleja al centro del espejo primario que tiene un agujero donde se coloca un lente ocular. El resultado es un telescopio compacto y ligero de gran apertura.

Una variante del reflector Cassegrain es el Schmith-Cassegrain que usa un espejo primario esférico que recibe la luz corregida de la aberración esférica con un plato delante del tubo. El espejo secundario refleja la luz hacia el agujero del espejo primario donde se encuentra un lente ocular. Existen otras variantes como el Maksutov-Cassegrain y otros.

¿Qué monturas se usan?

La montura es un elemento importante para el movimiento del telescopio. La más sencilla es la montura alta azimutal que tiene un giro horizontal y un movimiento vertical. Se usa poco en astronomía. Es parecida a las monturas que llevan los trípodes de las cámaras fotográficas.

La montura ecuatorial es mucho más potente porque tiene el mecanismo que le permite imitar el movimiento de la Tierra, por lo que es la montura preferida por la astronomía y para hacer astrofotografía. En lo foto siguiente se observan dos ejes perpendiculares, el de ascención recta (AR), en horizontal, debe tener una pendiente igual a la latitud del lugar de observación, por lo que este eje es paralelo al eje polar de la Tierra, lo que permite seguir el movimiento de rotación de la Tierra. El eje de declinación (δ), vertical, permite el movimiento del telescopio con respecto al ecuador celeste.

Foto 2: Montura ecuatorial

Sobre la montura está colocado el telescopio y para tener estabilidad y portabilidad la montura es colocada en un trípode. Sobre el telescopio y perfectamente paralelo a este, comúnmente, se coloca un buscador que es un pequeño telescopio refractor de gran visión para facilitar la localización de los objetos celestes.

También es común colocar un motor de seguimiento en el eje de AR para que automáticamente el telescopio contrarreste el movimiento de rotación de la Tierra para seguir a un objeto celeste. La caja que se observa en la foto 2 es el motor de seguimiento de mi telescopio.

Grandes telescopios en el mundo

La European Southern Observatory (ESO) tiene dos grandes conjuntos de telescopios en los desiertos de Antofagasta y Atacama en Chile. El Observatorio de Cerro Paranal alberga el Very Large Telescope (VLT). Es un conjunto de 4 espejos de 8,2 m de apertura cada uno que trabajan conjuntamente o individualmente. Puede distinguir objetos de magnitud 30 con una hora de exposición (el ojo humano puede distinguir hasta la magnitud 5). Además cuenta con cuatro telescopios auxiliares móviles de 1,8 metros de diámetro.

Por otro lado está el Observatorio La Silla al que el autor de esta entrada tuvo oportunidad de visitar. En la siguiente foto se aprecia el radiotelescopio de 15m que ya no se encuentra en funcionamiento y al fondo el domo del telescopio ESO de 3,6m, el más grande del observatorio.

Foto 3: Observatorio La Silla (ESO) - Chile

Fuente: archivo propio

En la siguiente foto se aprecia el domo del NTT (New Technology Telescope) de 3,58m y al fondo más domos.

Foto 4: Conjunto de telescopios en el Observatorio La Silla (ESO) - Chile

Fuente: archivo propio

En la siguiente foto se aprecia al fondo los domos de los telescopios de 0,5m (Danés, izquierda y ESO, derecha), el telescopio Bochum de 0.61m y adelante el telescopio 0,9m (alemán). Solo el telescopio danés actualmente está en funcionamiento.

Foto 5: Conjunto de telescopios en el Observatorio La Silla (ESO) - Chile

Fuente: archivo propio

En la siguiente foto se aprecia el telescopio submilimétrico de 1,52m que ya no está en funcionamiento.

Foto 6: Telescopio submilimétrico de 1,52m en el Observatorio La Silla (ESO) - Chile

Fuente: archivo propio