Telescopios: Repasando fundamentos (y 2)
Cuando la tarde es muy azul y sopla una pequeña brisa, es casi seguro que la noche será oscura y trasparente. Estas condiciones son perfectas para contemplar galaxias, nebulosas, y estrellas débiles. Por desgracia en muchas ocasiones habrá aire turbulento al mismo tiempo, con lo que tendremos un seeing muy pobre. Un telescopio pequeño apenas se verá afectado, pero con aberturas grandes las imágenes serán borrosas. Muchos principiantes ignoran que la transparencia y un buen seeing no van siempre juntos.
Otro factor a tener en cuenta es la contaminación lumínica de las ciudades y la polución de las fabricas. Existen grupos que están intentando convencer a las autoridades locales para que cambien el sistema de iluminación de sus ciudades, porporcionandoles nuevas alternativas. España, a pesar de ser uno de los países más pobres de la comunidad económica europea, es de los que más derrocha en energía. Al aficionado no le queda más remedio que buscar lugares alejados de la ciudad y desprovistos de contaminación.
LA OBSERVACIONAntes de elegir el aumento piensa bien lo que vas a observar. Si quieres ver galaxias pequeñas y tenues, cúmulos globulares y estrellas débiles, no hay nada mejor que grandes aberturas. Hace muchos años, predominaban los telescopios con grandes lentes y largas relaciones focales. Los oculares de aquel entonces no podían tener focales cortas. Hoy en día, son excelentes y están totalmente corregidos, de tal modo que muchos aficionados prefieren telescopios Dobsonianos de 300 a 600mm, ya que pueden conseguir muy buenas observaciones a precios mucho más económicos.
El contraste es, a veces, tan importante como la luminosidad. A menudo, los pequeños refractores actúan mejor que los reflectores más grandes debido a su mayor capacidad para el contraste. Subir el aumento de cualquier telescopio disminuirá el tamaño de la pupila de salida y oscurecerá el cielo. Por esta razón, y en contra de lo que muchos aficionados piensan, las estrellas más débiles siempre se ven mejor con aumentos moderadamente altos. Lo mismo vale para objetos difusos, como las galaxias y las nebulosas. Esto parece contradecir la regla que nos indica que hay que utilizar pupilas de salida grandes para contemplar objetos difusos. En realidad no tiene tanta importancia; siempre hay que confiar en la vista y en la experiencia.
¿Cuál es la resolución adecuada?. Ello depende de lo que vayamos a observar. Si lo que deseamos ver ocupa grandes áreas de cielo, como por ejemplo las Pléyades, nos será más grato hacerlo con pocos aumentos, 20x ó 60x. De este modo podremos observar el cúmulo en todo su esplendor.
La ventaja de los telescopios de distancia focal corta, es la de ofrecernos un gran campo para observar objetos muy extensos. Esto no impide que podamos darle mayor aumento disminuyendo de esa manera el campo visual. No sucede lo mismo con telescopios de focales largas, que parten de por sí, de un campo bastante limitado.
¿Qué objetos son accesibles a bajas potencias?, aquellos cuya extensión sea superior a 1º, como por ejemplo los cúmulos abiertos, las galaxias grandes, las nebulosas difusas y los campos de estrellas de la Vía Láctea. Podemos destacar el cúmulo del Pesebre de 1º de extensión, las Pléyades con casi 2º y las Híades de 5º. También nebulosas como la de Norteamérica -NGC7000- necesitan, al menos, un campo de 3 grados para ver su forma característica.
¿Cuál es el mínimo aumento que podemos aplicar a nuestro telescopio?. Primero, hay que considerar los limites de la pupila de salida de los refractores y reflectores. El diámetro de 7mm de la pupila del ojo, adaptado para la oscuridad, parece ser el criterio seguido por los astrónomos. Los denominados prismáticos para la visión nocturna siguiendo esa regla utilizan aumentos 3,5 veces por milímetro de abertura. No existe un aumento mínimo para los telescopios refractores. Muchos aficionados no estarán de acuerdo conmigo, pues piensan que si estamos utilizando un telescopio de 100mm de abertura, con una relación focal f/4 y le añadimos un ocular de 55mm, nos dará una pupila de salida de 14mm. Como el ojo sólo puede utilizar 7mm, se está perdiendo la mitad de la abertura; lo que significa que el rendimiento es equivalente al de un telescopio de tan solo 50mm de abertura. Estamos malgastando luz y resolución.
Sin embargo, esto no es del todo cierto. Efectivamente estamos
desaprovechando abertura, pero no la luz puesto que el ojo queda totalmente
iluminado. Pensad si no, que durante el día el tamaño de vuestra
pupila es de casi 3,5mm. Si observáis a través de unos prismáticos
de 7x50 veréis que la imagen no es más luminosa que utilizando
uno de 7x25. Por otra parte la pérdida de resolución no tiene
importancia utilizando aumentos tan bajos. El poder utilizar potencias bajas,
nos permitirá conseguir un gran campo de observación, útil
para divisar cometas y grandes nebulosas difusas.
Los reflectores tienen el problema de la obstrucción central. En los
Newton esta es de casi un 20% del diámetro objetivo, mientras que en
algunos Cassegrain es mayor del 45%. Una pupila de salida de 14mm en un S/C
mostraría una zona negra en el centro del campo de 6mm de diámetro.
La Luna, los planetas, los cúmulos globulares, las nebulosas planetarias, las galaxias pequeñas, los cúmulos abiertos pequeños, y las estrellas dobles, requieren de grandes aumentos. Sin embargo existen unos limites impuestos por las condiciones atmosféricas, la abertura y la calidad óptica del telescopio, los oculares y Barlows, y finalmente la estabilidad del trípode.
Una atmósfera estable es imprescindible para que la observación con grandes aumentos sea efectiva. Es necesario un buen seeing y escoger objetos situados muy por encima del horizonte.
No hay que olvidar la rigidez del trípode ni la suavidad del motor, ambos imprescindibles para este tipo de observaciones. Los Dobsonianos son muy estables, pero hay que moverlos frecuentemente cuando trabajamos con altas potencias. Se puede evitar un poco si utilizamos oculares de gran campo.
Hay que tener presente que al utilizar aumentos altos, se acentúan los defectos de los oculares, los errores de alineación y el seeing atmosférico.
Las ondas de la luz interactúan entre sí, reforzándose o anulándose. Los telescopios difractan la luz de tal manera que forman una serie de anillos luminosos concéntricos alrededor de la imagen de una estrella. Estos anillos destacan cuando miramos un objeto y desenfocamos la imagen. En estas circunstancias la estrella se mostrará como un punto pequeño con uno o más anillos de difracción alrededor. Con un mal telescopio o con turbulencia atmosférica no se apreciarían con facilidad. En una imagen perfecta el punto central, llamado disco de Airy, contiene el 84% de la luz recogida por la abertura. El primer anillo recoge el 7%, y el resto está distribuido en anillos de menor intensidad.
En el siglo XIX el físico inglés Lord Rayleigh estableció unos límites de resolución menos severos que los de Dawes. En su opinión, se pueden resolver dos estrellas si una de ellas está situada en el centro del disco Airy y la otra en el primer anillo oscuro. El límite de Rayleigh es de 5,5 segundos de arco por cada 25mm de abertura.
Los observadores planetarios con experiencia utilizan aumentos de 0.8x a 1,2x por milímetro de abertura para conseguir el mayor detalle. Por otro lado, para las estrellas dobles se utilizan mayores aumentos (2x por mm).
La atmósfera es uno de los factores que más nos limita. Es raro encontrar las condiciones que permitan a un telescopio alcanzar una resolución dos o tres veces mayor que la conseguida por un buen telescopio de 100mm.
La aberración esférica o una obstrucción grande restan luz al disco de Airy y lo añaden a los anillos de difracción. Con una obstrucción central del 50%, el disco es solamente 10 veces más luminoso que el primer anillo, mientras que en telescopios sin obstrucción es de 50 veces.
El desplazamiento de la luz del disco de Airy a los anillos de difracción también reduce el contraste, disminuyendo los detalles de los planetas. Por esta razón los observadores de los planetas que utilizan modelos de tipo Newton, necesitan espejos secundarios que sean lo más pequeños posibles.
La observación para la mayoría de los aficionados es un pasatiempo estético. Parece presuntuoso intentar cuantificar qué aumento se puede conseguir, dada la variedad de instrumentos, objetos y condiciones atmosféricas que existen. Es preciso saber qué es lo que deseamos observar y con qué equipo contamos.
