Telescopio

Un telescopio recoge la luz de un objeto lejano con una lente o un espejo y agranda la imagen que forma. Unos fabricantes de anteojos de los Países Bajos hicieron los primeros en 1608, y los instrumentos mejorados de Galileo mostraron montañas en la Luna a finales de 1609 y cuatro lunas girando alrededor de Júpiter en enero de 1610.

Qué es

Un telescopio hace que lo lejano parezca cercano. Su elemento principal, el objetivo, recoge mucha más luz que la pupila y forma una imagen del objeto lejano. En un refractor el objetivo es una lente en la parte delantera del tubo; en un reflector, un espejo curvo al fondo; un ocular más pequeño agranda luego esa imagen para el ojo.

El instrumento de la lámina es uno de los dos telescopios de Galileo Galilei que se conservan, en el Museo Galileo de Florencia. Su tubo principal está hecho de dos medios tubos de madera sujetos con alambre de cobre y forrados de papel. Una montura corta en la parte delantera sostiene el objetivo, una lente convexa de 51 mm de diámetro y 1330 mm de focal; otra en la parte trasera sostiene el ocular, una pequeña lente cóncava. El instrumento da 14 aumentos y solo muestra un campo de un cuarto de grado, más o menos la mitad del diámetro de la Luna llena.

Cómo funciona

La luz de una estrella o de un campanario lejano llega como un haz casi paralelo. El objetivo convexo desvía ese haz para que converja hacia un punto, el foco, situado 1330 mm detrás de la lente en el telescopio de Galileo. Por sí solo, el objetivo formaría allí una imagen pequeña e invertida.

El reflector de Newton sustituyó la lente del objetivo por un espejo metálico curvo al fondo de un tubo corto; un pequeño espejo plano desvía la luz hacia un lado.

En el diseño galileano, el ocular cóncavo intercepta la luz convergente antes de que llegue al foco. Abre los rayos lo justo para que vuelvan a ser paralelos, pero ahora viajan con ángulos mayores que al llegar, así que el ojo ve el objeto más grande y derecho. El aumento es la focal del objetivo dividida por la del ocular, sin contar el signo menos de esta: 1330 mm entre 94 mm dan unos 14.

En 1611 Johannes Kepler propuso un ocular convexo. El telescopio kepleriano da una imagen invertida, cosa que no molesta a un astrónomo, y un campo mucho más amplio, y se convirtió en el refractor astronómico habitual. Además, una lente desvía cada color de forma algo distinta y rodea los objetos brillantes de franjas de color. Isaac Newton evitó el problema recogiendo la luz con un espejo cóncavo, que refleja igual todos los colores.

Cómo construirlo

Un telescopio galileano como el de Galileo necesita dos lentes y un tubo de alrededor de un metro.

Elegir las lentes. Para el objetivo, una lente convergente de aproximadamente +1 dioptría (1000 mm de focal) y de 40 a 50 mm de diámetro; una lente simple sirve, y un doblete acromático de un proveedor de óptica da una imagen más nítida. Para el ocular, una lente divergente de aproximadamente −10 dioptrías (−100 mm de focal) y de 20 a 25 mm de diámetro. Esta pareja da 1000 ÷ 100 = 10 aumentos.

Hacer el tubo. Las lentes deben quedar a unos 900 mm una de otra: la focal del objetivo menos la del ocular, contada sin su signo menos. Use dos tubos de cartón o de plástico que deslicen uno dentro del otro, para poder ajustar la longitud unos centímetros. Pinte o forre el interior de negro mate para evitar reflejos.

Montar las lentes. Sujete el objetivo en el extremo delantero entre dos anillos de cartón o madera, bien perpendicular al tubo. Coloque el ocular en una tapa corta en el extremo trasero, con la cara hueca hacia el ojo.

En cuarto creciente, unas cumbres iluminadas más allá de la línea de sombra mostraron a Galileo que la Luna tenía montañas.

Enfocar y observar. Apoye el tubo en algo firme, como un trípode de cámara o una valla, y deslice los tubos hasta que una chimenea lejana se vea nítida. De noche muestra los cráteres de la Luna y, en una noche tranquila, las cuatro lunas mayores de Júpiter.

Seguridad. No apunte nunca un telescopio ni ninguna lente hacia el Sol, ni un instante ni al atardecer, y no lo deje nunca donde un niño pueda hacerlo: la luz solar concentrada puede dañar el ojo de inmediato y para siempre, y puede incendiar el tubo. Para mirar el Sol a través de un telescopio hace falta un filtro fabricado para ese uso, que cubra toda la abertura delantera, bien sujeto, revisado cada vez en busca de rayas o agujeros y usado según las instrucciones del fabricante. Las gafas de eclipse y los filtros que se enroscan en el ocular no protegen detrás de un telescopio.

Historia y evolución

El 2 de octubre de 1608, Hans Lipperhey, fabricante de anteojos de Middelburg, pidió a los Estados Generales, en La Haya, una patente para un instrumento con el que ver las cosas lejanas como si estuvieran cerca. Jacob Metius, de Alkmaar, presentó una solicitud parecida unas semanas después, otros reclamaron también la idea y la patente fue denegada. No se conserva ningún telescopio de aquellos primeros fabricantes; el de Lipperhey daba probablemente unos tres aumentos.

Júpiter y sus cuatro grandes lunas quedan casi sobre una línea; en enero de 1610 Galileo las vio cambiar de sitio de una noche a otra.

La noticia del «anteojo holandés» corrió deprisa. En Inglaterra, Thomas Harriot usaba un instrumento de seis aumentos ya en el verano de 1609, y en Padua Galileo, que tallaba sus propias lentes, construyó un anteojo de tres aumentos en el verano de 1609 y presentó uno de ocho al Senado de Venecia en agosto. En otoño llegaba a unos veinte; las fuentes discrepan sobre si estudió primero la Luna con ese instrumento o con uno más débil. Su segundo telescopio conservado da 21 aumentos. En marzo de 1610 su breve libro Sidereus Nuncius describió montañas en la Luna, incontables estrellas en la Vía Láctea y cuatro lunas en órbita alrededor de Júpiter. El nombre de telescopio lo propuso en 1611 el príncipe Federico Cesi, fundador de la Accademia dei Lincei.

Los astrónomos construyeron después refractores cada vez más largos para reducir el desenfoque de colores. Chester Moore Hall hizo hacia 1733 objetivos acromáticos de dos clases de vidrio, que solo se generalizaron cuando John Dollond empezó a fabricarlos a finales de la década de 1750. El reflector de Newton, diseñado en 1668 y presentado en una segunda versión a la Royal Society en el paso de 1671 a 1672, sirvió de modelo a los telescopios de espejo que William Herschel construía él mismo; con uno de ellos descubrió el planeta Urano en 1781.