O telescópio

Você já observou o céu à noite de um lugar escuro, ou seja, afastado das luzes da cidade?

Uma vez eu fiquei observando o céu em uma praia não iluminada. Foi durante a lua nova (quando ela não aparece no céu durante a noite); foi um momento mágico do qual nunca me esquecerei. Eu simplesmente vi uma chuva de estrelas cadentes! Foi incrível!

Se você olhar para o céu estrelado terá a impressão de que existem milhões de estrelas.

Sinto lhe dizer, mas você está enganado – a olho nu você consegue visualizar apenas (apenas!) aproximadamente 9 mil estrelas.

A luz das outras, aí sim, milhões e bilhões de estrelas chegam tão fracas à Terra que não podem ser visualizadas pelo olho humano.

Como podemos, então, aprender sobre o universo se nossos olhos não conseguem ver sua maior parte?

Neste artigo vamos conhecer o desenvolvimento do telescópio ótico, um dos principais instrumentos usados nas observações astronômicas.

Os povos antigos faziam constantes observações do céu, visando principalmente avaliar horários, datas ou épocas do ano. Para isso eles mediam as posições de algumas estrelas que eram visíveis a olho nu.

Essas observações eram realizadas em locais específicos, que também eram usados para eventos e rituais religiosos. Entre os observatórios mais antigos temos Machu Picchu e Stonehenge.

Machu Picchu é uma cidade inca do século XV localizada no Peru. Já Stonehenge é um sítio pré-histórico que data de 3.000 a 2.000 a.C., localizado onde hoje é a Inglaterra.

Galileu Galilei foi o primeiro a observar o céu através de uma luneta em 1610, enxergando muito mais do que conseguia com apenas seus olhos, e realizando inúmeras observações sobre as estrelas e os planetas.

A luneta astronômica é um instrumento de aproximação que utiliza duas lentes: a objetiva e a ocular. A objetiva tem distância focal da ordem de metros, enquanto na ocular a distância focal é da ordem dos centímetros.

Para você ter uma ideia de como o uso da luneta e as observações que ela propiciou foram revolucionárias, Galileu Galilei foi um dos primeiros a questionar o sistema geocêntrico que vigorava até então.

Por volta 1680, Isaac Newton desenvolveu o telescópio refletor, a fim de melhorar as imagens produzidas pelos telescópios de sua época.

No lugar de uma lente para captar a luz, como nos telescópios refratores, Newton usou um espelho curvo para captar a luz e refleti-la para o foco da lente.

Da época de Galileu e Newton até os dias de hoje os telescópios tiveram uma grande evolução. Atualmente eles são enormes, controlados por computadores, podem rastrear automaticamente objetos astronômicos e chegam a custar entre milhões e bilhões de dólares.

Sem dúvida, os telescópios incentivaram o desenvolvimento tanto da astronomia científica quanto da amadora, justamente pela possibilidade de descobrir e estudar objetos antes invisíveis aos olhos humanos.

As duas principais funções dos telescópios são: coletar a luz, mesmo fraca, emitida por um objeto astronômico e focá-la em um único ponto ou transformá-la em uma imagem. Para isso eles são compostos por lentes e/ou espelhos.

A capacidade de o telescópio coletar luz está diretamente relacionada com a área do seu espelho ou lente coletora. Um telescópio com um espelho coletor de 4 metros de diâmetro pode coletar 16 vezes mais luz do que um telescópio que possui um espelho coletor de 1 metro de diâmetro.

Vamos ver como as imagens são formadas nas lentes e nos espelhos para poder discutir a formação das imagens nos telescópios.

Você usa óculos ou conhece alguém que usa?

As lentes dos óculos são instrumentos que ajudam a formar sobre nossa retina as imagens do mundo a nossa volta.

As lentes normalmente focam raios de luz paralelos incidentes em um único ponto, chamado de ponto focal da lente. Justamente nesse ponto, no foco, é formada a imagem.

A distância entre a lente e o ponto focal ou foco é chamada de distância focal (Figura 4).

Enxergamos a imagem produzida pela lente do telescópio através da lente chamada ocular. A ocular foca a imagem em uma placa fotográfica, na tela do computador ou no olho de um observador.

Para obter aumentos diferentes usamos oculares diferentes. Esses aumentos não servem muito para dar mais detalhes às estrelas, mas podem revelar estruturas de objetos mais próximos, como os planetas do nosso sistema solar, ou maiores, como as galáxias.

Existem dois tipos de telescópios, os refratores e os refletores. Os refratores usam lentes para a formação das imagens. Já os refletores usam espelhos.

No telescópio refrator a luz entra pela lente do topo do equipamento, chamada objetiva, que foca a luz no outro extremo do telescópio. A ocular aumenta a imagem de maneira que ela possa ser vista pelo olho humano ou detectada por uma placa fotográfica colocada sobre seu foco.

Já no telescópio refletor a luz entra pelo lado aberto do tubo e chega ao espelho que está colocado no outro extremo. O espelho foca a luz no alto do tubo em um segundo espelho que reflete a luz para a janela de onde ela pode ser vista pelo olho ou detectada por uma chapa fotográfica formando uma imagem.

Os telescópios dos astrônomos são bem mais complicados do que esses, mas seguem os mesmos princípios de refração e reflexão da luz.

Este artigo foi baseado no texto intitulado Telescope, da OpenStax Astronomy, licenciado sob Creative Commons Attribution License 4.0 license. Disponível em: https://cnx.org/contents/LnN76Opl@14.32:fFRziOzt@5/Telescopes. Acesso em: 14/11/2018.