6 desafíos para construir telescopios gigantes. 1 Captar el máximo de luz

El pasado 26 de abril, el Observatorio Europeo Austral hizo pública su decisión de escoger el emplazamiento de Monte Armazones en Chile, como lugar de construcción del nuevo telescopio gigante E-ELT, el más grande de la historia. El E-ELT representa una nueva etapa en la carrera de tamaño de los telescopios. Desde que Galileo Galilei construyera su telescopio hace 400 años, esta carrera no ha cesado por un momento. Sin embargo, en esta carrera los telescopios han tenido que superar 6 desafios técnicos.

El colosal E-ELT será construído en Chile
1. Captar el máximo de luz
Un telescopio es un embudo de luz. Los telescopios recogen los rayos de luz hasta formar una imagen de la fuente. Cuanto mayor sea su diámetro, mayor será la cantidad de luz captada. Esto es de suma importancia porque al aumentar el tamaño del telescopio es posible observar la luz de objetos débiles. La capacidad de nuestro es limitada: capta la luz por la pupila, una ventana circular que se dilata un máximo de 6 milímetros en oscuridad completa. Con la pupila dilatada al máximo somos capaces de observar estrellas de hasta sexta magnitud. Un telescopio de 6 metros de diámetro tiene un diámetro 1000 veces mayor que nuestra pupila, como la superficie del círculo aumenta en razón al cuadrado del diámetro, la superficie del espejo de 6 metros es 1 millón de veces mayor que nuestro ojo, por tanto veríamos objetos con magnitud 21 [1] (en realidad esto es aproximado el valor real estaría entre 24 y 25).
Esto debe tener en cuenta el hecho de que la luz es una onda, cuando encuentra un obstáculo la onda es perturbada: esto es el fenómeno de difracción de la luz.
De esta forma en un telescopio, la imagen de una estrella no es exactamente puntual, sino que parece una mancha producida por un conjunto de anillos, llamados anillos de difracción. Si al observar dos estrellas están muy próximas en el cielo, sus manchas de difracción pueden superponerse. Entonces resulta difícil sino imposible distinguirlas. El poder de resolución de un telescopio, la capacidad de separar dos fuentes puntuales angularmente próximas, varía en función del inverso del diámetro. Por ejemplo, un instrumento de 10 centímetros de diámetro tiene un poder de resolución de 1,2 segundos de arco, mientras que por ejemplo los telescopios gigantes de 8,4 metros que integran el VLT tienen cada uno un poder de resolución de 0,015 segundos de arco. De manera que los telescopios de mayor diámetro no sólo son capaces de captar fuentes más débiles de luz, sino que además pueden resolver detalles más finos.
[1] Nota: por definición una estrella de magnitud 1 brilla 100 veces más que una estrella de magnitud 6. Por tanto un salto de 5 magnitudes supone una diferencia de brillo de un factor 100, de eso deducimos que un salto de 15 magnitudes supone una diferencia de brillo de un factor 100 X 100 X 100= 1.000.000. 6 + 15= 21
Continuará...