Els telescopis: la Porta a les Meravelles del Cosmos (o quasi;))

Si no pots veure les imatges, polsa aquí

Desgraciadament molta gent, quan comença a interessar-se per l'Astronomia observacional, el primer que fan és comprar-se un telescopi, en els que moltes vegades la seva elecció es basa quasi exclusivament en la seva estética, en el preu i/o en els centenars d'augments que promet la propaganda sensacionalista de l'hipermercat (que curiosament no solen dir mentides malgrat que aviat descobrim que tants augments no serveixen per a res, com podràs llegir més a baix). Milers d'aquests telescopis acaben abandonats en algun armari (la seva qualitat sol ser molt baixa, no sabem cap a on enfocar ni com. .. ) malgrat que a vegades si que siguin utilitzats per en observació diürna (disposes de més referències visuals a la imatge respecta a la nocturna, que et permet orientar-te millor, a més, la pèrdua de llum no és tan important). Amb l'abandonament d'aquest telescopi també es sol abandonar l'afició, i és una llàstima, perquè es podria haver invertit aquests diners en uns bons prismàtics, en bons llibres d'astronomia, en mapes. .. i haver continuat estalviant pera comprar-se un telescopi millor.

Un cop tinguem l'experiència necessària per a poder trobar els objectes al cel, quan amb l'ajuda d'un mapa del firmament podem trobar galàxies, nebuloses, cúmuls d'estrelles, planetes. .. alguns a ull nu, d'altres a través dels prismàtics, podem plantejar-nos la idea de comprar-nos un telescopi. Personalment recomano esperar-se a familiaritzar-se amb el firmament, tant en l'observació a ull nu com a través dels prismàtics, perquè serem nosaltres qui ens encarregarem de dirigir-lo cap el firmament: si no sabem trobar els objectes, no ens servirà de res. Pot ser una bona idea la de familiaritzar-se amb el cel com a mínim durant un any sencer, en el que podrem contemplar totes les constel·lacions visibles des de la nostra localitat. Tindrem el suficient temps per a aprendre a reconèixer el cel a ull nu i descobrir els seus "tresors" amb uns prismàtics.

Bé,la veritat és que estic mentint quan dic que és necessari saber reconèixer les constel·lacions, les estrelles, els planetes. .. , la tecnologia ha avançat tant que és possible comprar telescopi que apunten a qualsevol objecte del cel en qüestió de segons. Els últims models incorporen GPS (són sistemes que permeten conèixer a on ens trobem, i a quina alçada, amb una precisió increïble, gràcies a les senyals enviades per satèl·lits artificials) i brúixola electrònica, pel que el telescopi "sap" exactament a on ens trobem, quina orientació té i quina és l'hora exacta amb una precisió de dècimes de segon. Amb aquestes dades, i els que té memoritzat, pot trobar milers d'objectes, la posició dels planetes, etcètera. No fa falta comentar que aquests telescopi són significativament més cars que els que no porten aquests complements (és similar als complements d'un cotxe). Però en hora de comprar-se un telescopi és més recomanable invertir en una bona qualitat òptica i en una bona estabilitat en la muntura que en aquests complements ja que les nostres possibilitats econòmiques solen estar bastant limitades ;).

Aquests instruments poden ser una bona opció per a aquells que vulguin dedicar-se en astrofotografía, o que vulguin aprofitar millor la nit i vulguin veure molts objectes en molt poc temps, però un cop es tingui experiència en el reconeixement del cel. No crec que siguin tan recomanables per a aquell que comenci i no hagi estudiat el cel amb els seus prismàtics, perquè és molt probable que el defraudi el que vegi per l'ocular: els seus ulls no estaran adaptats a observar el cel nocturn, i malgrat que el telescopi funcioni bé i tingui centrada correctament una galàxia molt llunyana, no l'arribarà a veure, perquè no sap què està veient ni com s'ha de veure, potser ni els seus ulls estiguin adaptats a la foscor. M'explico, aquell que s'interessa per l'astronomia observacional espera veure els objectes del cel tal com mostren les fotografies dels llibres que ha consultat, o les imatges de la televisió o Internet, però no saben que no són més que això, fotografies, fetes amb equips especials i durant molt temps. Les pel·lícules o dispositius electrònics, com les CCD, van acumulant la informació que els hi arriba, però els nostres ulls no actuen d'aquesta forma, la informació (llum) es processa quasi en instant, pel que mai arriba a veure la suficient llum per a que podem apreciar colors (visita la pàgina sobre l'ull per a entendre com funciona la nostra visió), és a dir, excepte als planetes i estrelles més brillants, la resta d'objectes aparèixeran grisos i dèbils i molt borrosos.

L'observació a través d'uns prismàtics ens prepara per en observació a través del telescopi, ens fa tenir aspiracions més "realistes", a més de la gran avantatge de aprendre a reconèixer el cel i gaudir-lo. Excepte per a alguns objectes, no esperis veure imatges precioses, solament les trobaràs als llibres. Però malgrat que el que observem no sigui espectacular, l'encís de l'observació del Cosmos es trobi en conèixer què estàs veient: a quina distància es troba, ser conscient de que l'estàs veient tal com era en el passat, com algunes galàxies, que les veiem tal com eren fa dotzenes de milions d'anys. Jo ho solc comparar amb un quadre antic: si l'observem fredament no veurem més que una successió de traces de pintura de diferents colors sobre una tela, algunes d'aquestes traces es superposen o es mesclen amb d'altres, algunes són més llargues, d'altres més curtes, però realment gaudim del quadre quan el contemplem en la seva totalitat, gaudint de la imatges que en ell es representa i, a poder ser, coneixent el context històric en el que es va pintar.

Quan ens interessem per aquesta afició esperem veure a través del telescopi imatges com la que mostren esquema, però quan mirem a través del telescopi observem alguna cosa semblant al que es mostra a la part dreta de la imatge (posa la brillantor del teu monitor al màxim per poder-ho veure). Hem de valorar què estem veient, perquè aquesta pobre imatge defraudarà a molts.

Potser per això hi hagi una part important dels afeccionats en astronomia que es dediquin quasi exclusivament a la contemplació dels planetes del Sistema Solar. Es tracten de cossos molt més agraïts de forma visual, que ofereixen molts més detalls, presenten colors, llunes que orbiten al voltant seu, es pot apreciar la seva rotació. .. La diferència entre el que veiem a les fotografies i el que veiem a través del telescopi no és tan gran, especialment en el cas del a nostra Lluna, la superfície del Sol (AMB FILTRE), Júpiter, Saturn o Venus, a la resta de planetes la similitud és molt menor.
Personalment prefereixo observar tant els planetes, el Sol, cometes i asteroides com els objectes del cel profund.

Si el cel ja no et suposa un repte important per a tu, pot ser que sigui una bona idea comprar-te un telescopi, espero que la informació que incloc a continuació pugui ajudar-te. A l'hora de comprar-te un telescopi tens que tenir en compte molts factors, entre ells:

*La Qualitat de les òptiques, els miralls. .. :

Recorda una cosa. La qualitat global del nostre telescopi la defineix la qualitat de la pitjor peça que tingui. Podem tenir un telescopi amb uns miralls perfectament polits i aluminitzats, però si les potes són molt febles, i el telescopi es mou amb una lleugera brisa, no ens servirà per a res. Per sort podem canviar aquest tub a una muntura més estable, però això suposa una nova despesa.

Recorda el que vaig dir a la secció dels prismàtics, dona més satisfaccions uns prismàtics barats que un telescopi barat. Com en altres coses de la vida:"les coses barates acaben sortint cares".

*L'Obertura o el Diàmetre:

Podem imaginar-nos aquesta captació de llum com la d'atrapar la màxima quantitat d'aigua de pluja: si utilitzem un got (els nostres ulls) podrem capturar molta menys aigua (llum) que si utilitzem un cossi (prismàtics) o un dipòsit (telescopi).

Un telescopi de 60 mm d'obertura captarà 70 cops més lluny que els nostres ulls, un de 114mm captarà unes 260 vegades més i un telescopi de 200 mm, unes 800 vegades més, per això quan més obertura té el telescopi més febles seran els objectes que podrem arribar a contemplar.

Potser amb aquest esquema puguis entendre la gran importància que implicen obertura en un instrument òptic. En aquest esquema s'ha simulat una part del firmament en tres esquemes: en el de l'esquerra apareix el cel tal com el podríem veure en una bona nit a ull nu, en esquema central apareix totes les estrelles que podríem veure a través d'uns prismàtics o un telescopi petit i en esquema de la dreta apareixen totes les estrelles que podríem arribar a veure a través d'un telescopi mitjà d'aficionat.

*La Longitud del recorregut de la llum al telescopi o Distància Focal:

Esquemes d'un telescopi refractor i reflector en els que s'ha representat la distància focal d'ambdós i la dels seus oculars.

*La LLuminositat:

Utilitzant aquesta fórmula podrem conèixer la magnitud límit teòrica del nostre telescopi:

M=5logD+2

A la que s'ha de substituir la D pel diàmetre del telescopi (en mil·límetres).

Recorda que, de forma similar a unes carreres, la primera posició correspon a objectes brillants, i les posicions amb números més alts corresponen a objectes més febles, però aquells objectes molt més brillants poden presentar magnituds negatives. El nostre Sol presenta una magnitud d'uns -26,9, la Lluna Plena, uns -12,0, l'estrella Vega, 0,0 i Plutó, fora de l'abasta de la majoria dels telescopis amateurs, uns 13,9. A ull nu podem observar objectes de fins aproximadament la magnitud 6, per a veure objectes més febles necessitem l'ajuda d'instruments òptics, com els prismàtics o els telescopis.

*Resolució:

Una forma de calcular la resolució del nostre telescopi és utilitzant aquesta fórmula:

R (en segons d'arc")= 120/D

Sent la D el diàmetre (en mil·límetres). La resolució ens indica quin és la grandària angular del detall més petit que podem veure (a les imatges, en comptes d'utilitzar el metro o els graus com a unitat de mesura, utilitzem els graus angulars). També ens indica quina és la mínima distància a la que podem separar de forma visual dos estrelles binàries, de magnitud o brillantor similar. Quant menor és aquest valor, més resolució tenim ja que la distància entre ambdós objectes pot ser menor. En aquells telescopis amb pitjor resolució, aquestes estrelles dobles apareixerien com a una única estrella a la que ambdós components es veurien fusionats en un únic cos. En el cas de la Lluna o els planetes els detalls quedarien més borrosos, seria com tenir una imatge desenfocada.

Aquest esquema intenta representar distintes resolucions per a un mateix objecte (una estrella binaria i una cràter lunar) i diversos telescopis amb diferents obertures, suposant que no hi hagi turbulència atmosfèrica.

*Relació Focal f/:

Etiqueta sobre un telescopi en el que apareix la dada del diàmetre (D) i la distància focal (F). En aquest cas la Relació Focal seria 5 (f/5), que és el resultat de dividir 400 entre 80.

Segons et decantis per la observació dels planetes, els objectes del cel profund o ambdues coses, la relació focal serà diferent i serà un valor que t'ajudarà a triar el telescopi.

En el cas dels refractors, la relació focal més recomanable es situa en valors pròxims o iguals a 15 (al menys en el cas de refractors assequibles per als astrònoms, per a refractors de qualitat excepcional aquest valor pot ser molt inferior), en el cas dels reflectors Newton aquest valor és de uns f/6-8 i en el cas dels catadiòptrics, aproximadament f/10. A la segona part d'aquest article explicaré en què consisteix cada un d'aquests telescopis.

Els telescopis amb una relació focal molt petita permeten realitzar exposicions fotogràfiques molt més curtes ja que ofereixen baixos augments, camps grans i menors pèrdues de llum. Als telescopis d'aquest tipus se'ls anomena "ràpids", pel que he comentat abans. Existeixen telescopis expressament dissenyats pera la fotografia astronòmica, però no recomanables per a la observació visual, del qual les seves relacions focals es troben entre f/2-4, malgrat que solen ser molt difícils de construir i, per tant, cars.

Un dels mites més comuns és el pensar que un telescopi amb una relació focal més curta serà molt més lluminós que un altre, amb el mateix diàmetre, però amb una relació focal més llarga. Això és així si utilitzem el mateix ocular en ambdós ja que ens donarà diferents augments, en el que té una relació focal menor ens proporcionarà molts menys augments i la imatge ens semblarà molt més brillant que amb l'altre, però si en ambdós utilitzem els mateixos augments veurem una imatge igualment il·luminada ja que en ambdós telescopis entra la mateixa quantitat de llum i es repartida de la mateixa forma.

*Camp de Visió:

- Hem de enfocar el nostre telescopi cap a alguna estrella que estigui situada el més a prop de l'equador celeste que podem (serveix-te d'un mapa del cel per a trobar una bona candidata, com per exemple les estrelles del cinturó d'Orió). - Ens fixem en quina direcció es mou aquesta estrella a través del camp del telescopi procurant que passi pel centre del camp de l'ocular. Deixem l'estrella en una vora i cronometrem el temps que triga en travessar d'una vora en altra passant pel centre de la imatge.

- Aquest valor, en segons, el multipliquem per 15 i ja tenim el camp del nostre telescopi per a aquell ocular en segons d'arc, si el divideixes entre 60, coneixeràs els minuts d'arc que abastaaquest ocular, i si el tornes a dividir entre 60, coneixeràs els graus d'arc. Pensa que el diàmetre de la Lluna equival a uns 30 minuts d'arc, o mig grau, aproximadament.

Generalment als oculars sol marcar-se el camp d'aquest ocular. Per a esbrinar quin és el camp de visió que percebem a través d'ell solament hem de dividir el valor que posa en ocular entre el nombre d'augments que ens proporciona a través d'aquest telescopi. Per exemple, si en ocular ens indica que té un camp de visió de 50º i ens ofereix 100x amb un determinat telescopi tenim que:

C=Coc. /A = 50º/100=0. 5º

C=camp de visión

Coc=camp de visió (marcat en ocular)

A=augments

En aquest cas ens oferirà uns 0,5º, l'equivalent al diàmetre visual de la Lluna.

Esquema del camp que s'abastaa través d'un telescopi amb dos oculars que ofereixen exactament el mateix augment (per tant tenen la mateixa distància focal) però diferent campo de visió.

*Augments:

Més augments també implica menys lluminositat a la imatge, ja que la llum té que repartir-se sobre una superfície molt més gran, i el que apreciem a través de l'ocular solament és una petita part de la imatge original. Per això, si volem veure objectes a molts augments tindrem que decantar-nos per telescopis de més obertura, per a que d'aquesta forma es pugui compensar l'afebliment de la lluminositat a la imatge.

Aviat descobrim que preferim observar el firmament amb augments baixos i quan volem veure alguna cosa mes augmentada, canviem d'ocular. és semblant a passejar-nos per una exposició de pintura: generalment no ens desplacem a un pam de la paret, solem contemplar els quadres allunyats d'ells, apreciant-los en la seva totalitat. Si volem fixar-nos en el tractament de les pinzellades, l'us dels colors, els detalls en els plecs dels vestits, ens aproximarem al quadre. A vegades ens conformarem simplement apreciant-los de lluny, altres són tan grans que són l'única manera de contemplar-los (alguns cúmuls oberts, per exemple).

Simulació de l'aspecte de la Lluna a través de diferents augments. A la primera imatge apareix als mínims augments, en ella la Lluna apareix amb una definició molt gran, però no es poden veure molts detalls. A la segona imatge apareix la superfície lunar amb augments mitjans, es poden veure molts més detalls, però l'efecte de la turbulència es fa més evident. A la tercera imatge apareix la Lluna vista a través d'un ocular que ofereix molt més augments que els màxims que admet l'obertura del telescopi. No pot arribar-se a enfocar la imatge i l'efecte de la turbulència, les vibracions, les deficiències en la qualitat de les òptiques, etc. es veuen amplificades per sobre de les possibilitats del nostre telescopi. Aquesta seria la imatge que veuríem amb un "telescopi de supermercat" amb els màxims augments que prometen, però la veritat és que la imatge és massa bona, generalment el que veuríem seria molt pitjor ;)

El que ens defineix els augments que ens ofereix un telescopi és l'ocular que acoblem a ell. Podem calcular el valor dels augments utilitzant aquesta fórmula: A=DF(telescopi)/ df(ocular)

Com pots veure, només tenim que dividir el valor de la distància focal del telescopi entre la distància focal de l'ocular. Per tant, aquells oculars que disposin d'una menor distància focal seran aquells que ofereixin majors augments, i viceversa. També aquells telescopis que disposin d'una distància focal més llarga seran aquells que ens podran oferir més augments, un aspecte molt interessant en el cas de l'observació planetària.

Com he indicat més amunt, un telescopi permet captar molta més llum que la que poden captar els nostres ulls, però aquesta llum s'ha de repartir sobre una superfície molt més gran que la que presenta aquest objecte vist a ull nu. Per exemple, imaginem-nos que estem veien la Lluna a través d'un refractor de 60mm d'obertura, teòricament tindria que aparèixer uns 70 cops més brillant que a ull nu, però també tenim que tenir en compte que aquesta llum s'ha de repartir sobre una àrea molt més gran que la que té a ull nu. Això es tradueix en una pèrdua de llum cada cop més gran a mesura que augmenten els augments (valgui la redundància).

Imaginem-nos que disposem d'un telescopi en la que la seva distància focal sigui de 1. 000mm (aproximadament un metre de longitud del tub), si posem al portaocular un ocular de 4mm de distància focal obtindríem: 1. 000/4=250 augments (o 250x). Ja està, posem ocular amb una distància focal molt curtes i obtindrem molts augments, però no tot és tan senzill, enrecorda't del que vaig dir abans: arriba un punt en el que veurem una imatge tan dèbil i borrosa que no ens servirà. Una forma senzilla de conèixer, aproximadament, els màxims augments que podrem utilitzar amb el nostre telescopi és multiplicar el diàmetre de la lent o el mirall ( obertura), en mil·límetres, per dos:

A. màxims= obertura telescopi(mm)*2

Posem per cas el telescopi del exemple anterior, es a dir, de 60 mil·límetres d'obertura, per tant, els màxims augments que podem utilitzar serien: 60*2=120x: tots aquells augments que superin aquest valor no ens serviran per a res. Atenció, aquests augments màxims corresponen a un cel ideal, sense turbulències, i un telescopi de qualitat òptica ideal, és a dir, és un valor teòric. La realitat sempre és més restrictiva i ens aconsella utilitzar encara menys augments.

Com pots comprovar, les propagandes dels supermercats no menteixen, pots aconseguir 500, 600 o 700 augments amb aquest telescopi, simplement utilitzant oculars amb les distàncies focals més curtes, o afegint una lent de Barlow, que engrandeix "artificialment" la distància focal del telescopi, però no veuràs absolutament res, vet aquí la trampa. Ara que saps com calcular els augments màxims que pots utilitzar en un telescopi, podràs valorar si els oculars que inclouen molts d'aquests telescopis d'hipermercat servirien per alguna cosa o t'oferirien augments excessius i no aprofitables.

Abans he dit que generalment es solen utilitzar augments baixos per a la observació del cel, però aquest valor també té un límit. Quants menys augments utilitzem, més gran és el conus de llum que sorgeix de l'ocular, fins que arriba un punt en el que part d'aquesta llum no entra a dins dels nostres ulls i il·lumina les nostres retines: és llum que no aprofitem. Com vaig indicar a la secció de l'ull, les nostres pupiles es dilaten o augmenten de grandària en la foscor, per tant, la grandària màxim que podrà tenir aquest conus de llum que surt de l'ocular tindrà que ser el diàmetre màxim de les nostres pupiles. Aquest valor varia amb l'edat, quan som joves es pot prendre un valor d'uns 7 mm, però a mesura que anem creixent aquest valor disminueix fins als 5 mm. Posem per cas que prenem com a valor màxim aquests 7 mm, per a calcular l'augment mínim utilitzaríem aquesta fórmula;

A. mínims= obertura(mm)/7

En el cas anterior, en el que teníem un telescopi de 60mm, i una distància focal de 1. 000mmm, els augments mínims serien. 60/7=8,57x, quasi 9 augments, per tant, la distància focal més gran de l'ocular(menys augments) que podem utilitzar seria:

df (ocular)=DF(telescopi)/augments=1. 000/9=111 mil·límetres.

No es venen oculars amb una distància focal tan llarga, com a molt els podríem trobar de 35 o 40 mm (que en aquest cas ens oferiment uns 29x o 25x), però no es solen utilitzar gaire. Tan pocs augments seria com mirar els quadres de l'exposició des del carrer, a través de les finestres del museu.

Els augments equivalen als cops que veiem més grans els astres, tot i que també ens ho podem imaginar com els cops que veiem als astres més a prop, és a dir, si mirem la Lluna a 100x seria equivalent a dir que la estem veient com si ens trobéssim a tan sols 1/100 part de la distància que ens separa d'ella, a uns 3.850 km sobre la seva superficie. Quan observem, amb aquests mateixos augments, a la Galàxia d'Andròmeda, podem pensar que és com la veuríem a ull nu si ens trobéssim a uns 23.000 anysllum de distància d'ella.

Fixa't en una cosa, no he situat als augments en el primer lloc a dins de les característiques òptiques dels telescopis, senzillament perquè no és una de les característiques més importants d'un telescopi. L'objectiu principal d'un telescopi es:

-Permetre'ns contemplar objectes que a ull nu no podem observar.

-Que en ells es vegin els màxims detalls possibles.

-Que es vegin més grans.

En el pròxim article tractaré sobre els diferents tipus de telescopis. Fins aviat.

Torna en inici de la pàgina