Telescopi
Col·laboració de Cèlia Poveda per al capítol Visions de ciència
Un telescopi és un instrument òptic que permet observar objectes llunyans que, en la majoria dels casos, seria impossible veure mitjançant les possibilitats de l’ull humà. Es tracta d’un aparell fonamental en l’estudi de l’astronomia: l’evolució dels telescopis ha estat determinant pel coneixement de l’Univers.
Costa trobar consens entre els historiadors per determinar qui va ser l’inventor. Alguns aposten per l’holandès Christian Huygens, tot i que l’opció fins ara més difosa era la del fabricant de lents alemany Hans Lippershey, que va ser el primer a descriure el nou invent per escrit, adquirint un caràcter més formal. Les investigacions de l’informàtic Nick Pelling publicades al History Today van desviar la mirada cap al gironí Juan Roget. Alguns historiadors han parlat també de Zacharias Janssen i Jacob Metius com a possibles protoinventors. Sigui com sigui, no va ser fins l’any 1609 quan l’ús del telescopi a mans de Galileu va escriure la primera línia en l’astronomia moderna, emprant-lo por observar el cel. Tanmateix, aquest succés no hauria estat possible sense les aportacions de R. Bacon al segle XIII pel que fa al treball amb les lents i l’establiment dels principis òptics del seu funcionament. Del conjunt del llegat que deixà Galileu, cal destacar l’observació de quatre llunes de Júpiter el 7 de gener de 1610. De les seves observacions es va desprendre, també, que el sistema geocèntric de Ptolomeu era erroni, tot i que encara no es podia demostrar si el correcte era el de Brahe o el de Copèrnic. A tall de curiositat, no va ser fins a partir del 14 d’abril de 1611 quan començà a emprar-se la paraula “telescopi”, proposada pel matemàtic grec Giovanni Demisiani. Fins llavors es parlava de lent espia, possiblement per l’aplicació bèl·lica que se’n solia fer.
Des dels naixements del telescopi fins l’actualitat, la ciència ha recorregut un llarg camí. A mode de síntesi, aquests són alguns dels telescopis més importants de la història moderna:
– Telescopi espacial Hubble: Orbita en torn a la Terra des del 24 d’abril de 1990. Forma part d’un projecte compartit entre la NASA i la ESA.
– Very Large Telescope (VLT): Compost per 4 telescopis, cadascun de 8 metres de diàmetre. Poden funcionar de manera aïllada o bé combinant-se. Va ser construït al Desert d’Atacama (Chile) i pertany a l’Observatori Europeu del Sud. Es va inaugurar el febrer de 2001.
– Gran Telescopi Canarias (GTC): Projecte espanyol que es va convertir en el major telescopi òptic del món. Disposa d’un mirall amb un diàmetre de 10,4 metres. Va ser inaugurat el 24 de juliol de 2009.
– Overwhelmingly Large Telescope (OWL): Disposava d’un mirall de 100 metres de diàmetre. Al veure’s que el projecte era massa complex (1.500 milions d’Euros) es va substituir per l’European Extremely Large Telescope: La proposta de l’Observatori Europeu del Sud per la nova generació de telescopis òptics. Ja no són 100 sinó 42 metres de mirall. Aquest mateix any s’ha decidit la seva ubicació.
En termes generals, els telescopis poden classificar-se en tres tipologies: refractors, reflectors i catadriòptics. Els telescopis més comuns són els refractors. La principal característica d’aquests és que funcionen amb un sistema de lents convergents en les quals la llum s’hi refracta. D’aquesta manera, s’aconsegueix que la llum procedent d’un objecte, suficientment llunyà com perquè els rajos arribin pràcticament paral·lels, es concentri a la focal del telescopi. Tanmateix, té un seguit d’inconvenients. D’una banda, la dificultat de fabricar lents prou efectives per telescopis de gran diàmetre, considerant, a més, els problemes que genera la lent quant a aberracions, fent-se necessari l’ús d’altres lents per corregir-les. D’altra banda, les exagerades dimensions que havia de tenir el cos del telescopi, disposant d’una focal prou llarga per ser competent. El telescopi refractor va ser el primer en inventar-se i, en termes generals, s’atribueix el mèrit a Galileu (any 1609), sent el primer en emprar-los en benefici de l’astronomia. La institució eclesiàstica no va veure amb bons ulls els treballs de Galileu, sentenciant que allò que mostrava el telescopi era fals. Galileu va ser empresonat i sotmès a tortures i vexacions. No va ser fins el 1992 quan Joan Pau II va retirar l’excomunió que pesava sobre ell.
La segona tipologia de telescopis és la dels reflectors. Gràcies a aquests, s’aconseguia evitar els problemes que comportava l’ús del telescopi refractor, corregint les aberracions habituals, tot i que en van sorgir d’altres. En lloc de refractar la llum a través de lents, aquesta, feia un recorregut per dins del tub de l’instrument, reflectint-se en 2 miralls còncaus. El seu naixement s’atribueix a Isaac Newton l’any 1668.
La tercera tipologia de telescopis es basa en una combinació entre els reflectors i els refractors. Reben el nom de telescopis catadriòptics i el funcionament requereix d’una lent correctora i un mirall còncau. El va inventar Bernard Schmidt en la dècada de 1930.
A l’hora de classificar, utilitzar i estudiar un telescopi cal tenir en compte un seguit de paràmetres, essencialment: el diàmetre de la “lent objectiu” i l’ocular. L’objectiu sol ser una lent o un mirall còncau i determina la distància visual que permet assolir el telescopi. El diàmetre de la lent pot oscil·lar entre els 76 i els 200 mil·límetres. En relació a l’ocular, cal entendre’l com una lupa: la seva funció és ampliar una imatge situada a la seva distància focal. El principal problema que genera és la pèrdua de llum: com més s’amplia, més llum es perd. A part de la “lent objectiu” i l’ocular cal considerar:
– La distància focal: Distància existent entre el mirall o lent principal fins el punt on es situa l’ocular.
– Diàmetre de l’objectiu: Diàmetre del mirall o la lent primària.
– Lent de Barlow: Duplica o triplica els augments obtinguts per l’ocular.
– Filtre: Millora l’observació de l’objecte. Hi ha diferents tipus segons l’element que s’estigui observant: lunar, solar…
– Magnitud límit: Abast màxim que permet observar el telescopi en condicions òptimes.
– Augments: Número de cops que es pot multiplicar el diàmetre aparent de l’objecte observat.
Col·laboració de Cèlia Poveda per al capítol Visions de ciència