Como funcionam os telescópios?

Crédito: NASA/JPL-Caltech

Um telescópio é uma ferramenta que os astrônomos usam para ver objetos distantes. A maioria dos telescópios, e todos os telescópios grandes, funcionam usando espelhos curvos para recolher e focalizar a luz do céu noturno.

Os primeiros telescópios focalizam a luz usando pedaços de vidro curvos e transparentes, chamados lentes. Então por que usamos espelhos hoje? Porque os espelhos são mais leves, e são mais fáceis do que as lentes de tornar perfeitamente suaves.

Os espelhos ou lentes de um telescópio são chamados de “ótica”. Telescópios realmente poderosos podem ver coisas muito fracas e coisas que estão realmente muito longe. Para fazer isso, as ópticas – sejam elas espelhos ou lentes – têm de ser realmente grandes.

Quanto maiores os espelhos ou lentes, mais luz o telescópio consegue reunir. A luz é então concentrada pela forma da ótica. Essa luz é o que vemos quando olhamos para o telescópio.

A óptica de um telescópio deve ser quase perfeita. Isso significa que os espelhos e lentes têm de ter a forma certa para concentrar a luz. Eles não podem ter nenhuma mancha, arranhões ou outras falhas. Se eles tiverem tais problemas, a imagem fica distorcida ou desfocada e é difícil de ver. É difícil fazer um espelho perfeito, mas é ainda mais difícil fazer uma lente perfeita.

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Um telescópio feito com lentes é chamado de telescópio refrator.

Uma lente, assim como nos óculos, dobra a luz passando por ela. Nos óculos, isto faz com que as coisas fiquem menos desfocadas. Em um telescópio, faz as coisas distantes parecerem mais próximas.

Um simples telescópio refrator usa lentes para tornar as imagens maiores e mais visíveis. Crédito: NASA/JPL-Caltech

P>Pessoas com visão especialmente fraca precisam de lentes grossas nos seus óculos. As lentes grandes e grossas são mais potentes. O mesmo é verdade para os telescópios. Se você quer ver longe, você precisa de uma lente grande e poderosa. Infelizmente, uma lente grande é muito pesada.

Lentes pesadas são difíceis de fazer e difíceis de segurar no lugar certo. Além disso, à medida que ficam mais espessas o vidro pára mais da luz que passa através delas.

Porque a luz passa através da lente, a superfície da lente tem de ser extremamente suave. Qualquer falha na lente irá mudar a imagem. Seria como olhar através de uma janela suja.

Por que os espelhos funcionam melhor

Um telescópio que usa espelhos é chamado de telescópio refletor.

Não como uma lente, um espelho pode ser muito fino. Um espelho maior também não tem que ser mais grosso. A luz é concentrada ao saltar do espelho. Então o espelho só tem que ter a forma curva certa.

É muito mais fácil fazer um espelho grande e quase perfeito do que fazer uma lente grande e quase perfeita. Além disso, como os espelhos são unilaterais, eles são mais fáceis de limpar e polir do que as lentes.

Mas os espelhos têm os seus próprios problemas. Você já olhou para uma colher e notou que seu reflexo está de cabeça para baixo? O espelho curvo de um telescópio é como uma colher: ele vira a imagem. Por sorte, a solução é simples. Nós apenas usamos outros espelhos para virá-lo de volta.

Um simples telescópio refletor usa espelhos para nos ajudar a ver objetos distantes. Crédito: NASA/JPL-Caltech

O benefício número um do uso de espelhos é que eles não são pesados. Como são muito mais leves que as lentes, os espelhos são muito mais fáceis de lançar no espaço.

Telescópios espaciais como o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer nos permitiram capturar vistas de galáxias e nebulosas distantes do nosso próprio sistema solar.

Esta imagem da Nebulosa do Caranguejo foi criada com informações do Telescópio Espacial Hubble, do Telescópio Espacial Spitzer, do Observatório Chandra X-ray, do XMM-Newton da Agência Espacial Europeia e do Very Large Array. Credit: NASA, ESA, NRAO/AUI/NSF and G. Dubner (University of Buenos Aires)