El telescopio es un instrumento utilizado para la observación del espectro luminoso o radioelectrónico del cosmos.
Antes de la invención del telescopio, las observaciones astronómicas estaban dedicadas casi exclusivamente a determinar la posición de los astros en el cielo. El objetivo fundamental de esta práctica era el de medir el tiempo y para la orientación sobre el terreno. Así, por ejemplo, los egipcios desarrollaron el merkhet y los griegos idearon el cuadrante
En esta era, que se la ha denominado pre-telescopio, una mención importante merece el astrónomo danés Tycho Brahe. Él ideó instrumentos para realizar sus observaciones. Por la exquisitez en su trabajo observacional fue considerado como un maestro de refinadas mediciones astronómicas. Pero, incluso, el gran astrónomo no logró construir instrumentos cuya función no fuese la de medir las posiciones relativas de los astros en la bóveda celeste.
Breve historia de la invención del telescopio
Realmente no se conoce con certeza quién fue el inventor del telescopio. Entre los posibles inventores están William Bourne, Hans Lippershey y Jacob Adriaanszoon. Sin embargo, quien le da un uso astronómico del telescopio fue el astrónomo matemático italiano Galileo Galilei, ese fue su extraordinario mérito.
El invento del telescopio no fue casual. Estuvo condicionado por el desarrollo precedente de la ciencia y la técnica. En el siglo XVI los artesanos aprendieron a hacer lentes para espejuelos y de ahí al telescopio sólo hay un paso.
Partes que componen un telescopio
Es un error muy común el identificar el telescopio solo con el tubo del mismo. Estos instrumentos están formados por una base que puede ser un trípode, una torre, etc.; una montura y el tubo donde están alineados los elementos ópticos del equipo.
Base
La base es en esencia quién soporta todo el peso de la montura y del tubo. Una buena base es la que logre una buena estabilidad en el tiempo y no vibre con la acción del viento sobre el instrumento, ni con los movimientos de la montura y/o el tubo. Los telescopios pequeños suelen tener como bases trípodes. Cuando ya el peso del instrumento va siendo mayor, entonces se utilizan torres de concreto, torres metálicas (generalmente de hierro) portátiles y fijas.
Montura
La montura del telescopio está formada por dos ejes perpendiculares entre sí, girando alrededor de los cuales se puede apuntar el tubo del telescopio a cualquier sección del cielo.
Las monturas pueden ser de dos tipos:
- Montura acimutal: Con el eje principal dirigido hacia el Cenit. El otro eje, es decir, el de altura contenido en el plano del horizonte.
- Montura ecuatorial: Con uno de los ejes (el principal) dirigido hacia el polo del mundo y el otro (eje de declinación) contenido en el plano del ecuador celeste.
Existen diferentes variantes de ambos sistemas de montura, dentro de las cuales las más usadas son: la alemana, la inglesa y la americana.
El tubo
El tubo contiene la parte más delicada del telescopio, ya que el objetivo y el dispositivo receptor se instalan en el tubo. La parte más importante dentro de éste es el objetivo.
El objetivo puede ser un espejo, una lente o una combinación de éstos. Su función es la de colectar la luz del objeto o de una región del cielo determinada que se está observando y forma su imagen en el foco del instrumento, lugar donde se concentran todos los rayos que son captados por el objetivo. Si el receptor de luz es el ojo (observaciones visuales), entonces se necesitará un ocular.
El ocular es el sistema de lentes que sirve para aumentar la imagen que se concentra en el foco del objetivo, análogamente a como lo haría una lupa, pero con una calidad superior. Los oculares son de muy diversos tipos: Huygens, Ramsden, Abbe u ortoscópico, Kelner, Plossl, Erfle, entre otros.
Otros accesorios
Otros accesorios de los telescopios pueden ser las cámaras fotográficas, los fotómetros fotoeléctricos para medir flujo luminoso, el espectroscopio para estudiar el espectro de la radiación que está captando el objetivo del telescopio, entre otros.
Funciones del telescopio
Las funciones principales del telescopio se centran en captar y concentrar una mayor cantidad de luz que el ojo. Esto lo logra al formar en el foco del objetivo la imagen del objeto o de una parte determinada del cielo pues el foco es el punto donde se concentran todos los rayos luminosos que pasaron por el objetivo.
Además, permite el estudio de esa radiación al situar en el foco un dispositivo de recepción (ojo, placa fotográfica, CCD, etc.). Por otro lado, podemos distinguir los objetos situados uno de otro a cortas distancias angulares, inseparables o indistinguibles a simple vista
Tipos de telescopios
La familia de telescopios es muy diversa, se diferencian por el tipo de objetivo (ya sea un lente, un espejo o la combinación de ambos), y dentro de los de igual objetivo se diferencian por su forma y por el tipo de foco (determinado por los elementos ópticos intermedios entre el objetivo y el ocular)
Además, existen diversos tipos de telescopios según el objetivo para el que se ha creado. Así existen telescopios que solo permiten observar el espectro visible de un objeto en el espacio. Por otro lado, otros tipos de telescopios permiten obtener gráficas de radiaciones y del espectro electromagnético de los astros que permiten otros tipos de análisis sobre estos.
El telescopio refractor
Los primeros telescopios fabricados fueron del tipo refractor. A estos telescopios se les llama así porque la luz se refracta al atravesar el objetivo. El objetivo de un refractor no está formado por una lente, sino por dos o más lentes. Lo más usual son dos lentes: una de forma biconvexa fabricada de vidrio Crown que corrige el color verde del espectro. Además, otra de forma cóncavo, ligeramente convexa, construida de vidrio flint que corrige el color violeta del espectro.
Este par de lentes se pueden encontrar pegadas o separadas por una fina capa de aire. En la práctica, la primera variante, que se realiza para el máximo aprovechamiento de la luz que incide en el objetivo, es factible mientras el diámetro de las lentes sea inferior a 8 cm. Por encima de este valor, al estar pegadas las lentes, la tensión entre las caras comunes producirá en la imagen una distorsión apreciable. En general, es preferible que estén separadas para evitar futuros problemas con la conservación del pegamento que une a estos elementos ópticos.
Como consecuencia de la forma en que se obtiene la imagen (por refracción), este tipo de telescopio no nos da una imagen ideal. Debido a que los rayos luminosos de distintas longitudes de onda se refractan de distinta manera, el objetivo da una imagen coloreada. Esta imagen es mejorada con la combinación de dos (o varios lentes), como se ha explicado anteriormente, pero nunca se logra eliminar este efecto indeseable por completo.
Este defecto explicado anteriormente se le conoce con el nombre de aberración cromática y es la que más afecta los resultados de este tipo de telescopio, aunque existen otros defectos en la imagen resultante de un refractor.
El telescopio reflector
Fue inventado por el físico inglés Isaac Newton en 1671. La característica que lo distingue y le da nombre es que el objetivo es un espejo. Los rayos son reflejados y desviados 90° o 180° de su dirección original, según sea el tipo de reflector.
Debido a la pobre calidad de la imagen dada por los espejos de superficie esférica, los más usados son los de superficie parabólica. En ellos la imagen se puede considerar ideal si está cerca del centro del campo visual. Al alejarse del eje aparecen distorsiones en las imágenes. Esto limita a estos telescopios a trabajos en pequeñas regiones en el cielo. Como alternativa para realizar trabajos de gran campo, se comenzó a construir telescopios combinando lentes y espejos (catadióptricos).
El radiotelescopio
Para la observación de las ondas de radio se utilizan los radiotelescopios. Hasta mediados del siglo XX toda la Astronomía se llevó a cabo con el estudio de la luz visible. En 1931, Karl G. Jansky, detectó casualmente la radio emisión de la zona central de nuestra galaxia descubriendo la primera radio fuente cósmica, mientras investigaba el origen de las interferencias en las ondas de radio de las comunicaciones trasatlánticas, con el fin de diseñar una antena que las minimizará. En 1933 publicó estos resultados, y así nació la radioastronomía. En 1937, casi una década después, el ingeniero Grober Reber construyó en su jardín un prototipo de radiotelescopio con una antena reflectora de 10 metros con la cual realizó el primer mapa en ondas de radio de nuestra galaxia.
Con la aparición de los radiotelescopios se revolucionó el campo de la investigación astronómica. Estos instrumentos constituyen radiorreceptores de altísima sensibilidad que operan en longitudes de onda en las que la atmósfera terrestre es transparente.
Las partes que componen un radiotelescopio son.
- La antena: Como el objetivo del telescopio es el elemento colector de las ondas cósmicas.
- El radiómetro: Que es un receptor que además de seleccionar y amplificar la banda de observación, está habilitado con dispositivos para discriminar los ruidos ambientales de las señales cósmicas, medir su intensidad y otras características.
- El elemento registrador: Generalmente una computadora, un registro en papel u otro dispositivo que almacene la información de los niveles de energía que se reciben.
El sistema de registro más usado actualmente es el digital, ya que permite que los datos colectados puedan ser vertidos a la forma más conveniente en cada momento, ya sea esta gráfica, sonora, o numérica.
Conclusiones
Si lugar a duda la creación de los telescopios revolucionó la manera en que se estudiaba el espacio. Con los telescopios ópticos no solamente se puede observar y estudiar el espectro visible de la luz. Es posible, además, estudiar el espectro ultravioleta y el infrarrojo, que también brindan otros detalles y características acerca del origen y evolución del universo. Este es sin dudas el principal objetivo de la astronomía, comprender de dónde venimos y hacia dónde vamos.
