El cielo nocturno y los telescopios
Te pongo en situación. Eres un niño que ya tiene suficiente uso de razón pero que está acostumbrado a irse pronto a la cama. Una noche de verano, en vacaciones, tus padres te llevan a dar un paseo por un lugar con poca iluminación artificial y miras al cielo. ¿Qué piensas en ese momento?
Esta situación es más común de lo que piensas y gran parte de los niños (¡y adultos!) que miran al cielo nocturno suelen quedarse tan ensimismados y empequeñecidos con lo que ven que muchos se plantean conseguir medios más avanzados para observar el cielo.
En muchos casos, la observación del cielo a simple vista suele bastar. Otros pueden utilizar medios más rudimentarios para hacer observación semiprofesional, como es el caso de Peter Collins, que ha descubierto varias novas escudriñando regularmente el cielo con unos meros prismáticos.
Sin embargo, desde que el holandés Hans Lipperhey presentara, en 1608, en los Estados Generales de la Haya, la patente del primer tubo con una lente convergente en el objetivo y una divergente en el ocular, los telescopios se han constituido como la herramienta principal para observar el cielo. Fue, de hecho, Galileo quien lo dio a conocer a todo el público como instrumento para la observación astronómica en 1610 tras observar las manchas del Sol o las principales lunas de Júpiter.
Adquirir un telescopio para observar el cielo nocturno depende de varios factores, que define el propio observador como son: qué quiere hacer con él, las condiciones en las que va a observar y cuánto dinero se quiere gastar. En este artículo vamos a hablar de las clases de telescopios que existen, en función de su óptica, sin entrar en detalle en las necesidades de cada persona. También nos centraremos en los telescopios ópticos, dejando de lado los que utilizan otras longitudes de onda, como son los radiotelescopios.
Principalmente existen tres clases de telescopios ópticos:
- Refractores.
- Reflectores de Newton.
- Reflectores de Cassegrain.
Telescopios refractores
Los telescopios refractores más simples tienen, como elemento óptico, una lente en el objetivo que enfoca la luz procedente de los objetos astronómicos en un ocular. Estas lentes tienen la mala costumbre de presentar aberración cromática, por lo que se han tenido que idear distintos tipos de refractores que reduzcan o eliminen dicha aberración. Esto se ha conseguido incrementando y mejorando la calidad del número de lentes en el objetivo.
Los primeros son los telescopios refractores acromáticos. Disponen de dos lentes en el objetivo. A pesar de eliminar la aberración cromática en gran parte, todavía sufren de un cierto grado de aberración. Tienen la ventaja de que son los más simples y baratos.
Los telescopios refractores ED (del inglés Extra-low dispersion) son similares a los acromáticos en cuanto al número de lentes, pero el vidrio que forma la lente tiene una mayor calidad. De hecho, esta calidad hace que se elimine, prácticamente en su totalidad, la aberración cromática.
Por último tenemos los telescopios refractores apocromáticos que, a diferencia de los anteriores cuentan con tres lentes en el objetivo y generan imágenes totalmente ausentes de aberración cromática.
Un parámetro muy importante a tener en cuenta a la hora de comprar un telescopio (refractor o reflector) es la relación focal del mismo. La relación focal nos indica la cantidad de luz que vamos a conseguir en el ocular. Esto es similar a lo que ocurre en las cámaras de fotos digitales. Cuando seleccionamos una relación focal grande conseguimos imágenes poco luminosas. Cuando la relación focal es pequeña, las imágenes son más luminosas. En un telescopio la relación focal, es la relación entre el diámetro del tubo, o apertura, y la distancia focal de la óptica (lugar donde se forma la imagen desde que entra en el objetivo).
Estos telescopios, sobre todo los apocromáticos de mayor calidad óptica, son muy buenos para la observación visual y para la astrofotografía. Además el rango de seeing, o visibilidad astronómica, que soportan es muy amplio y pueden mostrar buenas imágenes aunque el cielo no esté en las condiciones más optimas.
El mantenimiento de estos telescopios suele ser muy bueno y no es necesario colimarlos de manera recurrente, siempre y cuando la colimación en el momento de comprarlos sea buena.
Telescopios reflectores de Newton
Estos telescopios no usan lentes, sino espejos para enfocar y dirigir el haz hacia el ocular. Una vez la luz ha entrado en el tubo, se refleja en un espejo cóncavo que se encuentra en la base del telescopio. La luz reflejada se dirige a un espejo secundario plano que la refleja y la redirige hacia el ocular.
Los reflectores de Newton suelen ser muy luminosos ya que utilizan relaciones focales pequeñas, además de soportar aperturas grandes en el objetivo. La apertura ayuda mucho para conseguir una gran resolución. A mayor resolución, mayor capacidad de distinguir detalles en el objeto astronómico que estemos observando. Por ejemplo, se pueden distinguir sistemas estelares múltiples con más facilidad que con un telescopio de apertura más pequeña como puede ser un refractor acromático de 100 mm.
Es, por tanto, una de las configuraciones ópticas más rentables ya que proporciona luminosidad para observar en visual y en astrofotografía. Esto quiere decir que son muy polivalentes en cuanto al tipo de observación: espacio profundo, planetaria, lunar, etc.
Sin embargo, la gran apertura que poseen hace que estos telescopios sean muy exigentes en cuanto al seeing, es decir, una condiciones de seeing que serian aceptables para un refractor, van a generar una mala calidad en la imagen.
Además, estos telescopios suelen descolimarse con facilidad por lo que hay que colimarlos antes de cada sesión de observación.
Son, con diferencia, los más complicados de utilizar por el motivo de que son muy voluminosos. Esto hace que sean inestables, sobre todo en condiciones de viento o de inestabilidad del terreno. Si además se les añaden elementos mecánicos, como cámaras fotográficas, perderán fácilmente la estabilidad.
Este problema se soluciona con una buena montura para el telescopio (también es importante en el caso de los refractores), sobre todo si el tubo es muy largo.
También suelen ser incómodos a la hora de observar debido a la posición del ocular a lo largo del tubo. Esta posición hace que la observación de objetos en el cénit se complique.
Telescopios reflectores de Cassegrain
Al igual que los reflectores de Newton, también usa un sistema de espejos para capturar y dirigir la luz al ocular, pero el espejo secundario es un espejo hiperbólico en lugar de un espejo plano, que redirige la luz hacia la base del telescopio, donde se encuentra el espejo cóncavo. Este espejo cuenta con una abertura donde se encuentra el ocular.
En este caso, lo tubos son mucho más cortos y compactos debido al esquema óptico. El hecho de que los tubos sean más cortos, resta importancia al tipo de montura que se utilice, pero no hay que olvidar que una buena montura, siempre es un buen añadido.
El ocular está situado en la misma zona que los refractores, en la base, por lo que son muy cómodos para observar.
Tienen una relación focal muy grande, debido a su gran apertura, por lo que mejoran la resolución en la observación del Sol, la Luna o los planetas, así como de zonas concretas de objetos más extensos como la galaxia de Andrómeda.
Esta relación focal grande ayuda a que los reflectores de Cassegrain sean buenos para la astrofotografía. Además, los tubos se pueden diseñar para aplicaciones específicas, como por ejemplo los de astrofotografía de cielo profundo, pero hay que tener en cuenta que, en este caso, no servirían para realizar observaciones visuales.
En cualquier caso, si eliges un tipo de telescopio u otro y tienes pensado observar el Sol, NUNCA, bajo ningún concepto lo OBSERVES DIRECTAMENTE si no quieres perder la vista. Utiliza siempre filtros adecuados para ello (nada de radiografías) o proyecta la imagen del ocular en una pared.
Para saber más:
La gaceta sideral. Galileo Galilei. Colección Historia de la ciencia. Alianza Editorial
Observar el cielo. David H. Levi. Editorial Planeta
Astrofísica. Manuel Rego y María José Fernández. Eudemauniversidad/Textos de Apoyo.
Notas: Imágenes de los telescopios refractores, reflectores Newton y Cassegrain han sido obtenidas mediante recortes de una imagen sacada de la web http://www.alarconweb.com/Telescopios-y-prismaticos/Telescopios-astronomicos/Telescopio-astronomico-guia-del-comprador.
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