Telescopio refractor

Un telescopio refractor es un telescopio óptico que capta imágenes de objetos lejanos utilizando un sistema de lentes convergentes en los que la luz se refracta. La refracción de la luz en la lente del objetivo hace que los rayos paralelos, procedentes de un objeto muy alejado (en el infinito), converjan sobre un punto del plano focal. Esto permite mostrar los objetos lejanos mayores y más brillantes.
Este tipo de telescopios son muy comunes en la astronomía para aficionados y en algunos telescopios solares. Sin embargo existen importantes dificultades técnicas que impiden realizar telescopios refractores de gran tamaño y de gran apertura ya que resulta difícil elaborar lentes útiles de gran tamaño y suficientemente ligeras para el objetivo. Por otro lado hay problemas de calidad de la imagen debido a pequeñas burbujas de aire atrapadas en el cristal de la lente principal y además el material de la lente resulta opaco a determinadas longitudes de onda por lo que se pierde sensibilidad en algunas partes del espectro lumínico. La mayoría de estos problemas se resuelven utilizando un telescopio reflector.
El problema de la aberraciones cromáticas se corrige parcialmente con lentes apocromáticas, aunque este tipo de telescopio tiene un elevado precio.

Telescopio reflector

Un telescopio reflector es un telescopio óptico que utiliza espejos en lugar de lentes para enfocar la luz y formar imágenes. No se sabe con certeza cuál es el primer telescopio reflector, pero la idea de la utilización de espejos cóncavos y convexos colocados en ángulos indicados para observar grandes regiones a grandes distancias, se le atribuye a Leonard Digges en su libro Pantometría. El libro póstumo fue completado y publicado por su hijo Thomas Digges en 1571. En 1636, Marin Mersenne, un religioso de la orden de los Mínimos, ideó un telescopio reflector que consistía en un espejo parabólico con un pequeño orificio frente a otro de menor tamaño de modo que la luz se reflejase hacia el ojo a través del orificio. En 1663 James Gregory tomó la idea de Mersenne y perfeccionó el telescopio agregando un pequeño espejo secundario cóncavo y elipsoidal que reflejase la luz procedente del espejo primario al segundo plano focal de la elipse, situado en el centro del agujero de éste, y de ahí al ocular. Sir Isaac Newton perfeccionó el telescopio reflector alrededor de 1670. Los telescopios reflectores evitan el problema de la aberración cromática, una degradación notable de las imágenes en los telescopios refractores de la época (posteriormente este problema se resolvió utilizando lentes acromáticas). El reflector clásico formado por dos espejos y un ocular se conoce como reflector Newtoniano.
El reflector Newtoniano se utiliza comúnmente en el mundo de la astronomía amateur. Los observatorios profesionales utilizan un diseño algo más complejo con un foco Cassegrain. En el año 2001 existían al menos 49 reflectores con espejos primarios con un diámetro superior a 2 m. Los más grandes consisten de espejos primarios modulares y pueden tener aberturas de hasta 9-10 m. Los telescopios reflectores o Newtonianos utilizan 2 espejos, un en el extremo del tubo (espejo primario),que refleja la luz y la envía al espejo secundario y este la envía al ocular.

Telescopio

Se denomina telescopio (del griego τῆλε "lejos" y σκοπέω "ver") al instrumento óptico que permite ver objetos lejanos con mucho más detalle que a simple vista. Es herramienta fundamental de la astronomia, y cada desarrollo o perfeccionamiento del telescopio ha sido seguido de avances en nuestra comprensión del Universo.

Para caracterizar un telescopio y utilizarlo se emplean una serie de parámetros y accesorios:

Distancia focal: es la longitud focal del telescopio, que se define como la distancia desde el espejo o la lente principal hasta el foco o punto donde se sitúa el ocular.
Diámetro del objetivo: diámetro del espejo o lente primaria del telescopio.

Ocular: accesorio pequeño que colocado en el foco del telescopio permite magnificar la imagen de los objetos.

Lente de Barlow: lente que generalmente duplica o triplica los aumentos del ocular cuando se observan los astros.
Filtro: pequeño accesorio que generalmente opaca la imagen del astro pero que dependiendo de su color y material permite mejorar la observación. Se ubica delante del ocular, y los más usados son el lunar (verde-azulado, mejora el contraste en la observación de nuestro satélite), y el solar, con gran poder de absorción de la luz del Sol para no lesionar la retina del ojo.

Razón Focal: es el cociente entre la distancia focal (mm) y el diámetro (mm). (f/ratio)

Magnitud límite: es la magnitud máxima que teóricamente puede observarse con un telescopio dado, en condiciones de observación ideales. La fórmula para su cálculo es: m(límite) = 6,8 + 5log(D) (siendo D el diámetro en centímetros de la lente o el espejo del telescopio).

Aumentos: La cantidad de veces que un instrumento multiplica el diámetro aparente de los objetos observados. Equivale a la relación entre la longitud focal del telescopio y la longitud focal del ocular (DF/df). Por ejemplo, un telescopio de 1000 mm de distancia focal, con un ocular de 10mm de df. proporcionará un aumento de 100 (se expresa también como 100X).

Trípode: conjunto de tres patas generalmente metálicas que le dan soporte y estabilidad al telescopio.

Portaocular: orificio donde se colocan el ocular, reductores o multiplicadores de focal (p.ej lentes de Barlow) o fotográficas.

Galileo Galilei

Uno de los más grande astrónomos y físicos italianos. Se le considera el inventor del telescopio, y se hizo famoso por sus descubrimientos astronómicos, entre los cuales podemos mencionar los satélites de Júpiter y su movimiento en torno al planeta; y que la Luna no era un cuerpo luminoso por sí mismo, sino que brillaba porque reflejaba la luz del Sol; además observó numerosos cráteres y otras irregularidades en la superficie lunar. Al observar el Sol descubrió las manchas solares como manchas oscuras movibles, y esto lo indujo a pensar que el Sol giraba sobre su eje. Al observar la Vía Láctea descubrió que se descomponía en incontables estrellas. Galileo apoyó en forma directa las teorías de Copérnico sobre el movimiento de la Tierra y los demás planetas en torno al Sol, lo que le provocó problemas con los teólogos y la Iglesia.

Geocentrismo y Heliocentrismo

Aristarco de Samos

Aristarco (Griego: Ἀρίσταρχος, Arístarchos o Aristarjos; Latín: Aristarchus; c. 310 a. C. - c. 230 a. C.) fue un astrónomo y matemático griego, nacido en Samos, Grecia. Él es la primera persona, que se conozca, que propone el modelo heliocéntrico del Sistema Solar, colocando el Sol, y no la Tierra, en el centro del universo conocido.

Aristarco fue uno de los muchos sabios que hizo uso de la emblemática Biblioteca de Alejandría, en la que se reunían las mentes más privilegiadas del mundo clásico. Por aquel entonces la creencia obvia era pensar en un sistema geocéntrico. Los astrónomos de la época veían a los planetas y al Sol dar vueltas sobre nuestro cielo a diario. La Tierra, para muchos, debía encontrarse por ello en el centro de todo. Los planteamientos del reconocido Aristóteles hechos unos pocos años antes no dejaban lugar a dudas y venían a reforzar dicha tesis. La Tierra era el centro del universo y los planetas, el Sol, la Luna y las estrellas se encontraban en esferas fijas que giraban en torno a la Tierra. Pero existían ciertos problemas a tales afirmaciones.

Algunos planetas como Venus y, sobre todo, Marte, describían trayectorias errantes en el cielo. Es decir, a veces se movían adelante y atrás. Esto era un problema en sí mismo pues la tradición aristotélica decía que todos los movimientos y las formas del cielo eran círculos perfectos. Antes que Aristarco, Heráclides Póntico encontró una posible solución al problema al proponer que los planetas podrían orbitar el Sol y éste a su vez la Tierra. Esto ya fue un gran salto conceptual pero aún era un modelo parcialmente geocéntrico. Hubo que esperar a Aristarco para que este propusiera el primer modelo heliocéntrico.

Sus revolucionarias ideas astronómicas no fueron bien recibidas y fueron pronto desechadas. El paradigma que dominaba era la Teoría geocéntrica de Aristóteles desarrollada a fondo años más tarde por Ptolomeo. No fue hasta Copérnico, unos mil setecientos años más tarde, que empezó a plantearse el modelo heliocéntrico como una alternativa consistente.

Por desgracia, del modelo heliocéntrico de Aristarco solo nos quedan las citas de Plutarco y Arquímedes. Los trabajos originales probablemente se perdieron en uno de los varios incendios que padeció la biblioteca de Alejandría.

Hiparco de Nicea

Hiparco fue un astrónomo, geógrafo y matemático griego (nacido en Niceaalrededor de 190 a. C. - y muere alrededor de 120 a. C.). Nace dos años antes de la muerte de Eratóstenes, del que fue sucesor en la dirección de la Biblioteca de Alejandría. Entre sus aportaciones cabe destacar: el primer catálogo de estrellas, el descubrimiento de la precesión de los equinoccios, distinción entre año sidéreo y año trópico, mayor precisión en la medida de la distancia Tierra-Luna y de la oblicuidad de la eclíptica, invención de la trigonometría y de los conceptos de longitud y latitud geográficas.
Elaboración del primer catálogo de estrellas que contenía la posición en coordenadas eclípticas de 1080 estrellas. Influyó en Hiparco la aparición de una estrella nova, Nova Scorpii en el año 134 a. C. y el pretender fijar la posición del equinoccio de primavera sobre el fondo de estrellas.
Con el propósito de elaborar dicho catálogo Hiparco inventó instrumentos, especialmente un teodolito, para indicar posiciones y magnitudes, de forma que fuese fácil descubrir sí las estrellas morían o nacían, si se movían o si aumentaban o disminuían de brillo. Además clasificó las estrellas según su intensidad, clasificándolas en magnitudes, según su grado de brillo.

Astrónomos famosos y sus contribuciones

Hiparco y Ptolomeo: Determinaron la posición de unas 1000 estrellas brillantes, intentaron explicar misterios astronómicos sin renunciar al modelo geocéntrico del Universo comúnmente establecido en su época, y clasificaron las estrellas por su magnitud.

Aristarco de Samos: Primera persona que propuso el modelo heliocéntrico del Universo.
Nicolás Copérnico Apoyó el modelo heliocéntrico.

Galileo Galilei: Fue el primer astrónomo que usó el telescopio para observar el cielo. La Inquisición lo condenó a arresto domiciliario por sus descubrimientos, el cual fue levantado 359 años después por el Papa Juan Pablo II.

Johannes Kepler: Sugirió la órbita elíptica de los planetas, y propuso leyes sobre su movimiento actualmente conocidas como Leyes de Kepler.

Isaac Newton: Publicó Philosophiae naturalis principia mathematica, también llamado los Proxypia, en (1687), conteniendo Las leyes de Newton del movimiento, las cuales son fundamentales para la mecánica celeste y explican las Leyes de Kepler. Predijo las órbitas de los planetas.

Subrahmanyan Chandrasekhar: Trabajó en los mecanismos internos de las estrellas. Es particularmente conocido por determinar el efecto de la relatividad especial en las estrellas, incluyendo el primer cálculo del límite de Chandrasekhar, sin calculadora, durante un viaje en barco.

Henrietta Swan Leavitt: Catalogó estrellas variables Cefeidas en las Nubes de Magallanes. En 1912 descubrió la relación entre luminosidad y periodicidad de las Cefeidas - determinante para el posterior trabajo de Hertzprung.

Ejnar Hertzprung: Determinó la distancia a varias Cefeidas, cuando las estrellas eran detectadas en otras galaxias como Andrómeda, la distancia a esas galaxias quedaba determinada.
Edwin Hubble Descubrió la expansión del universo. El telescopio espacial Hubble lleva su nombre en su honor.

Carl Sagan: Reconocido educador y escritor. Autor de la serie "Cosmos".

Alan Guth: Elaboró la primera formulación de la "Teoría del Universo Inflacionario".Actualmente está con vida y es un investigador de MIT .

Astrónomo

Un astrónomo o astrofísico es un científico cuya área de investigación es la astronomía o la astrofísica.

Se considera el comienzo de la astronomía en la antigua Babilonia por sus sacerdotes. Estudios recientes de las inscripciones babilónicas muestran el conocimiento extremadamente preciso que poseían de su cielo nocturno. Los sacerdotes del Antiguo Egipto también hacían especial hincapié en la observación del cielo, quedando reflejado en los denominados techos astronómicos, dibujados en muchas tumbas del Valle de los Reyes.

La combinación de las interpretaciones religiosas del cielo, como leyendas y mitos, conducen a una dualidad que hoy nosotros identificamos como astrología. Es importante tener en cuenta que antes de 1750, aproximadamente, no se hacía distinción entre astronomía y astrología.

A diferencia de la mayoría de científicos, los astrónomos no pueden manipular directamente los objetos que estudian, y deben hacer uso de detalladas observaciones para sus descubrimientos. Generalmente, los astrónomos usan telescopios y otros instrumentos ópticos para sus observaciones.

Origenes de la Astronomía

Considerada la ciencia más antigua, la astronomía ha favorecido el desarrollo de otras muchas disciplinas, tales como la matemática, la física, la geografía, etc. Las culturas antiguas (babilónica, china, egipcia, griega, india, maya, etc.) poseían conocimientos astronómicos rudimentarios, limitados a la observación a simple vista, aplicados con fines prácticos o mítico-religiosos. Las teorías astronómicas de la Antigüedad estuvieron dominadas por la autoridad de Aristóteles (s. IV a.J.C.) y la creencia en la inmovilidad de la Tierra. Los trabajos de observación más importantes de esta época se deben al astrónomo griego Hiparco (fines del s. II a.J.C.) cuya obra ha llegado hasta nuestros días, en su versión árabe o «Almagesto» (s. IX), gracias a Tolomeo (fines del s. II d.J.C.). La observación a simple vista completada con el empleo de instrumentos rudimentarios (astrolabios, ballestillas, etc.) permitió establecer la esfericidad de la Tierra, relacionar los movimientos de la Luna con las mareas, confeccionar los primeros catálogos de estrellas y determinar la paralaje a ciertos cuerpos. Con posterioridad, los trabajos de astrónomos como Nicolás Copérnico, Tycho Brahe y Johannes Kepler permitieron el establecimiento de las bases científicas de esta disciplina, es decir, de la teoría heliocéntrica, la confección de tablas astronómicas y catálogos muy extensos, el establecimiento de los primeros observatorios astronómicos permanentes y la formulación de las leyes del movimiento de los planetas (leyes de Kepler).

¿Qué es la astronomía?

Astronomía es la ciencia que estudia el Universo como un todo, así como los diversos entes que lo componen: estrellas de diversas clases con sus planetas y satélites que, junto con la materia interestelar, forman las galaxias, que a su vez al agruparse forman cúmulos de galaxias y super cúmulos.
El astrónomo describe los cuerpos celestes, estudia su composición y analiza tanto las relaciones que mantienen entre sí como su evolución en el tiempo.

Platón dijo:

” La astronomía incita al alma a mirar hacia las alturas y nos conduce desde este mundo a otro."