¿Cómo funcionan los telescopios?
Crédito: NASA/JPL-Caltech
Un telescopio es una herramienta que los astrónomos utilizan para ver objetos lejanos. La mayoría de los telescopios, y todos los grandes telescopios, funcionan utilizando espejos curvos para recoger y enfocar la luz del cielo nocturno.
Los primeros telescopios enfocaban la luz utilizando piezas de vidrio curvo y transparente, llamadas lentes. Entonces, ¿por qué usamos espejos hoy en día? Porque los espejos son más ligeros, y son más fáciles de hacer perfectamente lisos que las lentes.
Los espejos o lentes de un telescopio se llaman «óptica». Los telescopios realmente potentes pueden ver cosas muy tenues y muy lejanas. Para ello, las ópticas -ya sean espejos o lentes- tienen que ser realmente grandes.
Cuanto más grandes sean los espejos o las lentes, más luz podrá recoger el telescopio. La luz se concentra entonces por la forma de la óptica. Esa luz es la que vemos cuando miramos por el telescopio.
La óptica de un telescopio debe ser casi perfecta. Eso significa que los espejos y las lentes tienen que tener la forma justa para concentrar la luz. No pueden tener manchas, arañazos u otros defectos. Si tienen esos problemas, la imagen se deforma o se vuelve borrosa y es difícil de ver. Es difícil hacer un espejo perfecto, pero es aún más difícil hacer una lente perfecta.
Lentes
Un telescopio hecho con lentes se llama telescopio refractor.
Una lente, al igual que en las gafas, desvía la luz que la atraviesa. En las gafas, esto hace que las cosas sean menos borrosas. En un telescopio, hace que las cosas lejanas parezcan más cercanas.
Un simple telescopio refractor utiliza lentes para hacer las imágenes más grandes y visibles. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Las personas con una vista especialmente pobre necesitan lentes gruesas en sus gafas. Las lentes grandes y gruesas son más potentes. Lo mismo ocurre con los telescopios. Si quieres ver de lejos, necesitas una lente grande y potente. Por desgracia, una lente grande es muy pesada.
Las lentes pesadas son difíciles de fabricar y de sujetar en el lugar adecuado. Además, a medida que se hacen más gruesos, el cristal impide que pase más luz a través de ellos.
Debido a que la luz pasa a través del objetivo, la superficie del mismo tiene que ser extremadamente lisa. Cualquier defecto en la lente cambiará la imagen. Sería como mirar a través de una ventana sucia.
Por qué los espejos funcionan mejor
Un telescopio que utiliza espejos se llama telescopio reflector.
A diferencia de una lente, un espejo puede ser muy fino. Un espejo más grande no tiene por qué ser también más grueso. La luz se concentra al rebotar en el espejo. Así que el espejo sólo tiene que tener la forma curva adecuada.
Es mucho más fácil hacer un espejo grande y casi perfecto que hacer una lente grande y casi perfecta. Además, como los espejos son unilaterales, son más fáciles de limpiar y pulir que las lentes.
Pero los espejos tienen sus propios problemas. Alguna vez ha mirado en una cuchara y se ha dado cuenta de que su reflejo está al revés? El espejo curvo de un telescopio es como una cuchara: invierte la imagen. Por suerte, la solución es sencilla. Basta con utilizar otros espejos para darle la vuelta.
Un sencillo telescopio reflector utiliza espejos para ayudarnos a ver objetos lejanos. Crédito: NASA/JPL-Caltech
La principal ventaja de usar espejos es que no son pesados. Como son mucho más ligeros que las lentes, los espejos son mucho más fáciles de lanzar al espacio.
Telescopios espaciales como el Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Espacial Spitzer nos han permitido captar vistas de galaxias y nebulosas muy alejadas de nuestro propio sistema solar.
Esta imagen de la nebulosa del Cangrejo fue creada con información del telescopio espacial Hubble, el telescopio espacial Spitzer, el observatorio de rayos X Chandra, el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea y el Very Large Array. Credit: NASA, ESA, NRAO/AUI/NSF and G. Dubner (University of Buenos Aires)