Teleskopio optikoak. Begiluzearen tentaldia

Haur batek teleskopioa esku artean hartzen duenean zientzialariarentzat ikerketarako gailua dena harentzat jostailu bilakatzen da. Eta ez da harritzekoa. Teleskopioaren oinarria bera, dirudienez, jolasean zebilen gazte batek aurkitu zuen.

Istorioak dio Herbehereetako betaurrekogile baten lantegian gertatu zela aurkikuntza. Jolasean zebilela, laguntzaile gazteetako batek lente ganbila eta ahurra esku banatan hartu zituen. Gaztearen begira iritsi aurretik, argia lente ganbiletik eta ahurretik igaro zen hurrenez hurren. Gazteak, orduan, urruneko objektuak gertuago baleude bezala ikusi zituen.

Egia da lente edo leiar ganbil bakarrarekin lor daitekeela efektu hori. Alegia, lupa batez zigiluetako xehetasun txikiak ikus ditzakegu edo intsektu baten morfologia aztertu. Eta, lupa, leiar ganbila besterik ez da. Baina lupa paperetik asko urrunduz gero, hizkiak, handitzeaz gainera, deformatu egiten dira. Hori da, hain zuzen, leiar ahurraren funtzioa, leiar ganbilak irudia handitzean ezinbestean sortu duen deformazioa indarrik gabe uztea.

Leiar batetik igarotzean argiak jasaten duen deformazio horri errefrakzioa esaten zaio. Hots, ingurune batetik bestera igarotzean, argiak hedatze-norabidea aldatu egiten du. Kasu honetan, aireak eta beirak dentsitate ezberdina dutelako eta beirazko leiarrak bihurdura duelako gertatzen da errefrakzioa.

Errefrakzio-teleskopioak

Errefrakzio-teleskopioa errefrakzio-efektuaz baliatzen den gailua baizik ez da, alegia, leiar ganbila eta ahurra mutur banatan kokatuak dituen hodi bat. Begiratu, leiar ahurretik edo okularretik begiratzen da, eta, leiar ganbila duen muturra edo leiar-irekidura jartzen da handituta ikusi nahi den objektuaren aldera.

Luparen diametroa zenbat eta handiagoa izan, zigilua hainbat eta handiagoa ikusten dela gauza nabaria da. Bada, gauza bera gertatuko da errefrakzio-teleskopioko leiar-irekidurarekin. Zenbat eta diametro handiagoa izan, orduan eta handitze handiagoa izango du teleskopioak, eta, ondorioz, urrunagoko gauzak ikusten ahalko dira. Urrunagoko gauzak ikusiko dira bai, baina betiere neurri baten barruan. Izan ere, leiar-irekiduraren diametroa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta garestiagoa da errefrakzio-teleskopioa egitea.

Islatze-teleskopioak

Errefrakzio-teleskopioez gain, irudia ispiluen bidez handitzen duten teleskopioak ere badaude. Azken horiei islatze-teleskopio esaten zaie, eta ez dute leiarrik erabiltzen.

Argia hodian barrena sartzen denean, ispilu nagusiarekin egiten du topo. Ispilu hori ahurra da, eta argia bideratu egiten du beste ispilu txikiago eta lau batera. Bigarren ispilu horren eginbeharra da ispilu nagusiak deformaturiko argia okularrera bideratzea.

Bi teleskopio-mota horien antzekotasuna agerian dago, beraz. Nahiz eta batek leiarrak erabili eta besteak ispiluak, leiar zein ispilu ganbil edo ahurrek argia deformatzen dute eta irudiak handitzen dituzte.

Aberrazioa eta foku-distantzia

Islatze-teleskopioetan, argia ispiluetan islatu eta norabidez aldatzen da. Besterik gabe. Aldiz, errefrakzio-teleskopioetan argia leiarrean barrena sartuta deformatzen da. Horrek aberrazio kromatikoa izeneko efektua sortzen du. Efektu hori esperimentu sinple honen bidez deskriba daiteke.

Linterna baten argi zuria beirazko prisma batean proiektatu behar da. Hori eginda, argi zuria ortzadar moduko batean deskonposatzen da. Bada, errefrakzio-teleskopioaren leiarrak gauza bera egiten du. Argi zuria koloretako argian deskonposatzen du, eta efektu horri esaten zaio aberrazio kromatikoa.

Aberrazio kromatikorik ezean, argi-uhin guztiak fokua deituriko puntu teoriko batean elkartuko lirateke. Baina, esan bezala, aberrazio kromatikoak ez dio uzten argi zuriari horren ibilbide perfektua egiten. Leiarrak argi zuria deskonposatzean, nolabait, fokua ere deskonposatu egiten du. Horrela, kolore bakoitzak bere fokua izango du, nahiz eta foku horiek elkarrengandik oso hurbil egon. Teleskopioaren erabiltzaileak sumatzen duena, azken batez, irudi zikina da. Koloreak ez daude ongi definituta.

Leiar-irekiduratik fokura dagoen distantziari foku-distantzia deritzo. Kontzeptu horrek garrantzia dauka teleskopioaren handitzean eragin zuzena daukalako. Azken batez, handitzea leiar-irekiduraren foku-distantziarekiko zuzenki proportzionala da, eta okularraren foku-distantziarekiko alderantziz proportzionala.

Dena den, leiar-irekiduraren diametro bera lortzeko, islatze-teleskopioek aski dute hodi motzagoa. Horrek, noski, abantaila ekonomikoak dauzka, material gutxiago behar delako teleskopioa eraikitzeko. Zer esanik ez, abantaila hori esanguratsua da teleskopio erraldoi baten eraikina egiteko orduan. Hori gutxi balitz, ispiluak leiarrak baino merkeagoak dira --ez da material-kantitate bera behar gainazala edo bolumena egiteko-- eta, argia ez denez uhin-luzeraren arabera sakabanatzen, ispilu-teleskopioek ez dute aberrazio kromatikorik jasaten.

Zerua arakatzeko, atmosfera da arazoa

Aberrazio kromatikoa ez da teleskopioa erabiltzean pairatuko dugun eragozpen bakarra. Izarrak edo gainerako astroak ikuskatu nahi izanez gero, atmosferako airearen fluktuazioek

irudia distortsiona dezakete. Pentsatu behar da hainbat kilometro atmosfera dagoela lurrazalaren gainean, eta atmosferako airea abiadura handiz ari dela mugitzen.

Arazo horren aurrean aterabide bakarra dago. Teleskopioa zenbat eta gorago ipini, orduan eta atmosfera gutxiago egongo da astroen eta objektiboaren artean, eta, ondorioz, distortsioa ez da hainbestekoa izango. Horregatik daude behatoki astronomiko gehienak mendi altuetan kokatuta. Esaterako, Txileko Cerro Paranalen kokatutako behatokia 2.665 metroko garaieran dago.

Eta, hori gutxi dela irudituz gero, teleskopioa espazio-ontzi batean sartu eta atmosferara bidal daiteke Lurra orbita dezan. Hartara, amaitu dira atmosferak eman ditzakeen arazoak. Hubble islatze-teleskopioak urteak daramatza Lurraren inguruan urruneko galaxien irudiak hartzen. Baina Hubble bezalako teleskopio gutxi dago, besteak beste garestiak direlako eta mantentzeko eta maneiatzeko arazoak ematen dituztelako.

Distortsioaz gain, Lurraren atmosferak argi ikusgaia, ultramoreak eta infragorriak partzialki xurgatzen eta errefraktatzen ditu, eta hori behaketa astronomikoen kalterako da. Izan ere, Hubble teleskopioak ez du soilik argi ikusgaia aztertzen. Ultramoreak eta infragorriak ere aztertzen ditu.

Baina espektro elektromagnetikoaren banda ikusgaitik atera gabe, teleskopio optikoak oraindik erabiltzen dira, asko erabili ere, izarrak eta astroak aztertzeko.