Parámetros de un telescopio

Telescopio Astronómico 150EQ Newtoniano Reflector

Apertura :

Diámetro del objetivo ( lente en un telescopio refractor o espejo en uno reflector ). Se suele expresar en milímetros o en pulgadas. ( 1 pulgada = 25.4 mm )

Distancia focal :

Distancia entre el objetivo y el punto en el plano focal en que convergen los rayos de luz. (suele expresarse en milímetros)

Relación focal (razón focal) :

Se define como:
Relación focal = Distancia focal / Apertura

También conocido como número f. Por ejemplo, para un telescopio con una Distancia focal de 650 mm. y una Apertura (diametro) de 130 mm. su relación focal sería f/5

Es un indicador de la luminosidad del telescopio: cuanto más corta es la Distancia focal F y mas grande la Apertura D, mas luminoso será el telescopio. Sólo para astrofotografía, no aplicable a observación visual.

Muchas veces es llamada la "velocidad" del telescopio: se dice que es un telescopio rápido cuando su razón focal es baja (es rápido porque necesita menos tiempo en recolectar la misma cantidad de luz que otros telescopios con una razón focal más alta). Esto es especialmente importante en la astrofotografía, donde se pueden reducir sustancialmente los tiempos de exposición si se utilizan telescopios de relaciones focales F/D bajas.

Algunos tipos de telescopios suelen utilizar un sistema óptico llamado reductor de focal, que reduce la relación focal de un equipo. Por ejemplo se puede pasar de f/10 a solo f/6.3

Aumentos :

Los aumentos no son la cantidad de veces mas grande que se observa un objeto, como suele creerse, sino que se refiere a como sería observado si nos ubicásemos a una distancia "tantas veces" más cercana al objeto.

Es decir, si observamos a la Luna con 100 aumentos (100x, nombrado 100 "por") y sabemos que esta se localiza a unos 384.000 kilómetros de distancia, nos aparecerá tal cual sería observada desde solo 3.840 kilómetros. Esto se calcula fácilmente dividiendo la distancia por los aumentos con que se la observa.

Para saber cuantos aumentos estamos utilizando debe conocerse la distancia focal de nuestro telescopio y la distancia focal del ocular utilizado, dado que son estos últimos los que proporcionan la ampliación a cualquier telescopio. A menor distancia focal del ocular, mayor será la ampliación obtenida.

Para calcular los aumentos obtenidos debe dividirse la distancia focal del telescopio por la distancia focal del ocular:

A = Ft [mm] / Fo [mm]
Por ejemplo, si tenemos un telescopio de 2032 mm. de distancia focal y utilizamos un ocular de 10 mm, los aumentos que obtendremos serán:
A = 2032 / 10 = 203x (redondeando la cifra)

Límite de aumentos :

Existe un límite para los aumentos en un telescopio que depende del diámetro del objetivo. Si se sobrepasa el límite recomendado no es posible obtener imágenes nítidas y aparece la llamada "mancha de difracción", una aberración óptica producto del exceso de aumentos.

A la hora de observar cualquier objeto lo importante no es verlo "lo más grande posible" sino poder observarlo de la manera más nítida que nos permita el instrumento y las condiciones de observación.

Se puede calcular el límite de ampliación teórico (en condiciones óptimas) para cualquier telescopio conociendo simplemente el diámetro del objetivo.

A_max = 60 . D [pulgadas]
o su equivalente en mm:
A_max = 2.36 . D [mm]
Donde Amax son los aumentos máximos teóricos, y D es el diámetro del objetivo.

Por ejemplo: para un telescopio de 114 mm de diámetro [4.5 pulgadas] la máxima ampliación es de unos 270x (correspondientes a un ocular de 3.3 mm) De todas formas recordemos que es un limite teórico solo aplicable a ópticas perfectas en condiciones ideales. Lo mas importante es recordar que los aumentos no son importantes, no hay que preocuparse a la hora de adquirir un telescopio la cantidad de aumentos que brinda, dado que en la práctica es mucho mas apreciada la definición y la nitidez de la imagen.

Muchos fabricantes menores de equipos ofertan aumentos de 600x o 750x. Debe saberse que estas medidas no se corresponden con la realidad de los telescopios, aún cuando ellos lo justifiquen añadiendo multiplicadores de focal (Barlows), dado que el límite de ampliación es superado ampliamente, brindando imágenes de muy baja luminosidad y poca calidad.

Resolución :

Se llama resolución (o poder separador) a la capacidad de un telescopio de mostrar de forma individual a dos objetos que se encuentran muy juntos, es el llamado "límite de Dawes".

Esta medida se da en segundos de arco y esta estrechamente ligada al diámetro del objetivo, dado que a mayor diámetro mayor es el poder separador del instrumento. Cuando se dice que un telescopio tiene una resolución de 1 segundo de arco se está indicando que esa es la mínima separación que deben poseer dos objetos puntuales para ser observados de forma individual.

Hay que destacar que no depende de la ampliación utilizada, o sea que no se aumenta la resolución por utilizar mayores aumentos, un instrumento posee cierto poder separador intrínseco definido por las características técnicas que lo componen.

Para calcular la resolución de un telescopio se utiliza la siguiente fórmula:

R ["] = 4.56 / D [pulgadas]
o
R ["] = 115.82 / D [mm]
En donde R es la resolución en segundos de arco y D es la apertura (diámetro del objetivo).

Es importante aclarar que el resultado del calculo es totalmente teórico, dado que el poder separador de cualquier instrumento se ve reducido de forma importante por la influencia de la atmósfera. Así, un telescopio de 114 mm de diámetro (4.5 pulgadas), posee una resolución teórica de aproximadamente 1 segundo de arco, pero en la practica esta se ve disminuida muchas veces a mas de la mitad.

Magnitud límite :

Se refiere a la magnitud máxima que vamos a poder observar con nuestro telescopio (cuanto mayor es la magnitud, más débil es la luz que nos llega del objeto observado).

Esta característica depende del diámetro del objetivo, a mayor diámetro mayor será el poder recolector de luz lo que permitirá observar objetos mas débiles. Para calcularla se emplea la siguiente fórmula:

M_límite = 7,5 + 5 . Log D [cm]
Donde Mlímite es la magnitud límite, y D es el diámetro del objetivo en cm.

Por ejemplo: en un telescopio de 114 mm de objetivo la magnitud máxima observable será del orden de 12.78, en condiciones muy favorables, noche sin Luna y una atmósfera estable y transparente.

Hay que notar que el dato obtenido esta dado para magnitudes estelares (objetos puntuales) y no para objetos con superficie como galaxias, nebulosas, cúmulos globulares, etc. En los catálogos el dato que aparece como magnitud está referido a la magnitud integrada del objeto, pero como posee superficie esta se distribuye en ella. Por eso, aunque una galaxia posea magnitud 10, su brillo se distribuye sobre su superficie y eso hace que probablemente no será observable con un telescopio cuya magnitud límite sea 10.

El cálculo sí es válido para estrellas, asteroides y demás objetos puntuales (también con planetas lejanos como Urano y Neptuno). Hay que tener en cuenta que las condiciones atmosféricas y de polución lumínica así como la agudeza visual del observador cambian sustancialmente la magnitud visual límite observable.

Campo visual:

Se denomina campo visual al tamaño de la porción de cielo observado a través del telescopio utilizando un determinado ocular.

Para calcularlo se deben conocer los aumentos que proporciona el ocular utilizado y el campo visual del ocular (un dato técnico que depende del tipo de ocular y que lo facilita el fabricante).

Por ejemplo: si utilizamos un ocular Plössl de 25 mm, el cual posee unos 50 grados de campo aparente en un telescopio de 910 mm de focal, entonces la ampliación es de unos 36x. Para calcular el campo visual se divide el campo aparente del ocular (50 grados en este caso) por la ampliación utilizada (36x), obteniéndose un campo real de unos 1.38 grados. Así podemos deducir que en esa configuración se podría observar perfectamente la Luna completa (que como promedio solo posee 0.5 grados de diámetro angular)

Cr [grados] = Ca [grados] / A
Donde Cr es el campo real en grados, Ca el campo aparente del ocular en grados y A es la ampliación que proporciona ese ocular.
La formula es válida siempre y cuando no se estén utilizando multiplicadores de focal como los Barlows.

En función del tamaño de campo visual que queramos observar utilizaremos uno u otro ocular. Si queremos observar un cúmulo abierto extenso es conveniente utilizar oculares de campo amplio, con pocos aumentos. En observaciones planetarias o lunares sacrificar algo de campo visual para obtener mas ampliación es aceptable, sobre todo por que estos cuerpos son brillantes (recordar que al aumentar la ampliación se pierde algo de luz y algo de campo visual)

Poder de Captación de Luz (Factor entrada de Luz) :

Una de las características más importantes de un telescopio es su capacidad de captación de luz, que viene determinada por el diámetro (o apertura). A mayor apertura, más cantidad de luz podremos captar. Objetos relativamente débiles pueden resultar invisibles a través de telescopios de poca apertura.

La capacidad de captación de luz de un telescopio es proporcional al área del objetivo (espejo o lente). Por eso, a medida que aumenta el diámetro, la cantidad de luz obtenida se incrementa proporcionalmente al cuadrado del diámetro. Es decir, si doblamos el diámetro de la lente primaria, la capacidad de captación de luz se incrementa en cuatro veces. Un telescopio con un objetivo del doble del diámetro que otro tendrá un factor de entrada de luz 4 veces mayor.

Si se compara la apertura del telescopio con el diámetro de la pupila del ojo dilatada bajo condiciones de oscuridad (unos 7 mm como máximo), se puede calcular el incremento en el factor de entrada de luz:

FEL (comparado con el ojo humano) = ( D / 7 )² ( D en mm )
Así, por ejemplo, para un telescopio con un diámetro de 203 mm (8"), el factor de entrada de luz comparado con el ojo humano será de unas 843 veces mayor.

También es posible comparar dos telescopios de aperturas diferentes. Por ejemplo comparando un telescopio de 114 mm con uno de 203 mm: FEL = (203 / 114 )² = 3.2
Así vemos que el telescopio de 203 mm (8") posee un factor de entrada de luz 3.2 veces superior al telescopio de 114 mm de apertura.

Tabla Resumen :