El nombre «telescopio» cubre una amplia gama de instrumentos. La mayoría detecta radiación electromagnética, pero hay grandes diferencias en la forma en que los astrónomos deben recolectar luz (radiación electromagnética) en diferentes bandas de frecuencia.
Los telescopios pueden clasificarse por las longitudes de onda de luz que detectan:
- Telescopios de rayos X, con longitudes de onda más cortas que la luz ultravioleta
- Telescopios ultravioletas, con longitudes de onda más cortas que la luz visible
- Telescopios ópticos, con luz visible
- Telescopios infrarrojos, con longitudes de onda más largas que la luz visible
- Telescopios submilimétricos, con longitudes de onda de microondas más largas que las de la luz infrarroja
- Radiotelescopios que utilizan longitudes de onda aún más largas
, se vuelve más fácil usar la tecnología de antena para interactuar con la radiación electromagnética (aunque es posible hacer una antena muy pequeña). El infrarrojo cercano se puede recoger de manera similar a la luz visible, sin embargo, en el infrarrojo lejano y en el rango submilimétrico, los telescopios pueden funcionar más como un radiotelescopio. Por ejemplo, el telescopio James Clerk Maxwell observa desde longitudes de onda de 3 µm (0,003 mm) a 2000 µm (2 mm), pero utiliza una antena parabólica de aluminio. Por otro lado, el Telescopio Espacial Spitzer, que observa desde aproximadamente 3 µm (0,003 mm) a 180 µm (0,18 mm), utiliza un espejo (óptica reflectante). También utilizando óptica reflectante, el Telescopio Espacial Hubble con Cámara de Campo Ancho 3 puede observar en el rango de frecuencia de aproximadamente 0,2 µm (0,0002 mm) a 1,7 µm (0,0017 mm) (de luz ultravioleta a infrarroja).
Con fotones de longitudes de onda más cortas, con frecuencias más altas, se utilizan ópticas de incidente de visión, en lugar de ópticas completamente reflectantes. Telescopios como TRACE y SOHO utilizan espejos especiales para reflejar el ultravioleta extremo, produciendo imágenes de mayor resolución y más brillantes de lo que de otra manera sería posible. Una apertura más grande no solo significa que se recoge más luz, sino que también permite una resolución angular más fina.
Los telescopios también se pueden clasificar por ubicación: telescopio terrestre, telescopio espacial o telescopio volador. También se pueden clasificar según si son operados por astrónomos profesionales o astrónomos aficionados. Un vehículo o campus permanente que contenga uno o más telescopios u otros instrumentos se denomina observatorio.
| Luz de Comparación | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nombre | longitud de Onda | Frecuencia (Hz) | la Energía del Fotón (eV) | ||||
| Gamma ray | menos de 0,01 nm | más de 10 EHz | 100 keV – 300+ GeV | X | |||
| X-Ray | 0.01 to 10 nm | 30 EHz – 30 PHz | 120 eV to 120 keV | X | |||
| Ultraviolet | 10 nm – 400 nm | 30 PHz – 790 THz | 3 eV to 124 eV | ||||
| Visible | 390 nm – 750 nm | 790 THz – 405 THz | 1.7 eV – 3.3 eV | X | |||
| Infrared | 750 nm – 1 mm | 405 THz – 300 GHz | 1.24 meV – 1.7 eV | X | |||
| Microwave | 1 mm – 1 meter | 300 GHz – 300 MHz | 1.24 meV – 1.24 μeV | ||||
| Radio | 1 mm – km | 300 GHz – 3 Hz | 1.24 meV – 12.4 feV | X | |||
Optical telescopesEdit
Un telescopio óptico recoge y enfoca la luz principalmente de la parte visible del espectro electromagnético (aunque algunos trabajan en el infrarrojo y el ultravioleta). Los telescopios ópticos aumentan el tamaño angular aparente de los objetos distantes, así como su brillo aparente. Para que la imagen sea observada, fotografiada, estudiada y enviada a una computadora, los telescopios funcionan empleando uno o más elementos ópticos curvos, generalmente hechos de lentes de vidrio y/o espejos, para recoger luz y otra radiación electromagnética para llevar esa luz o radiación a un punto focal. Los telescopios ópticos se utilizan para la astronomía y en muchos instrumentos no astronómicos, incluidos: teodolitos (incluidos tránsitos), telescopios, monóculos, binoculares, lentes de cámara y catalejos. Hay tres tipos ópticos principales:
- El telescopio de refracción de que usa lentes para formar una imagen.
- El telescopio reflector que utiliza una disposición de espejos para formar una imagen.
- El telescopio catadióptrico que utiliza espejos combinados con lentes para formar una imagen.
Un generador de imágenes Fresnel es un diseño ultraligero propuesto para un telescopio espacial que utiliza una lente Fresnel para enfocar la luz.
Más allá de estos tipos ópticos básicos, hay muchos subtipos de diseño óptico variable clasificados por la tarea que realizan, como astrografos, buscadores de cometas y telescopios solares.
Radio telescopesEdit
Los radiotelescopios son antenas de radio direccionales que normalmente emplean un plato grande para recoger ondas de radio. Los platos a veces están construidos con una malla de alambre conductor cuyas aberturas son más pequeñas que la longitud de onda observada.
A diferencia de un telescopio óptico, que produce una imagen ampliada de la porción de cielo que se observa, un plato de radiotelescopio tradicional contiene un solo receptor y registra una única señal de variación temporal característica de la región observada; esta señal puede ser muestreada a varias frecuencias. En algunos diseños de radiotelescopios más nuevos, un solo plato contiene una matriz de varios receptores; esto se conoce como matriz de plano focal.
Mediante la recopilación y correlación de señales recibidas simultáneamente por varios platos, se pueden calcular imágenes de alta resolución. Tales matrices de múltiples platos se conocen como interferómetros astronómicos y la técnica se llama síntesis de apertura. Las aberturas «virtuales» de estos conjuntos son similares en tamaño a la distancia entre los telescopios. A partir de 2005, el tamaño del conjunto de registros es muchas veces el diámetro de los telescopios espaciales de Interferometría de Muy Larga Línea de Base (VLBI) basados en la Tierra, como el satélite japonés HALCA (Laboratorio Altamente Avanzado de Comunicaciones y Astronomía) VSOP (Programa de Observatorio Espacial VLBI).
La síntesis de apertura también se está aplicando ahora a telescopios ópticos que utilizan interferómetros ópticos (conjuntos de telescopios ópticos) e interferometría de enmascaramiento de apertura en telescopios reflectantes individuales.
Los radiotelescopios también se utilizan para recoger radiación de microondas, que tiene la ventaja de poder pasar a través de la atmósfera y las nubes de gas y polvo interestelares.
Algunos radiotelescopios son utilizados por programas como SETI y el Observatorio de Arecibo para buscar vida extraterrestre.
Telescopios de rayos Xedit
Los rayos X son mucho más difíciles de recoger y enfocar que la radiación electromagnética de longitudes de onda más largas. Los telescopios de rayos X pueden utilizar ópticas de rayos X, como los telescopios Wolter, compuestos de espejos de «mirada» en forma de anillo hechos de metales pesados que son capaces de reflejar los rayos solo unos pocos grados. Los espejos son generalmente una sección de una parábola rotada y una hipérbola, o elipse. En 1952, Hans Wolter describió 3 formas en que un telescopio podría construirse utilizando solo este tipo de espejo. Ejemplos de observatorios que utilizan este tipo de telescopio son el Observatorio Einstein, ROSAT y el Observatorio de Rayos X Chandra. En 2010, los telescopios de rayos X de enfoque Wolter son posibles hasta energías de fotones de 79 keV.
Telescopios de rayos gamma Edit
Los telescopios de rayos X y rayos gamma de mayor energía se abstienen de enfocar completamente y utilizan máscaras de apertura codificadas: los patrones de la sombra que crea la máscara se pueden reconstruir para formar una imagen.
Los telescopios de rayos X y rayos gamma generalmente se instalan en satélites en órbita Terrestre o globos de alto vuelo, ya que la atmósfera de la Tierra es opaca para esta parte del espectro electromagnético. Un ejemplo de este tipo de telescopio es el Telescopio Espacial de rayos gamma Fermi.
La detección de rayos gamma de muy alta energía, con una longitud de onda más corta y una frecuencia más alta que los rayos gamma regulares, requiere una mayor especialización. Un ejemplo de este tipo de observatorio es VERITAS.
Un descubrimiento en 2012 puede permitir enfocar telescopios de rayos gamma. A energías de fotones superiores a 700 keV, el índice de refracción comienza a aumentar de nuevo.
Otros tipos de telescópioseditar
La astronomía no se limita a utilizar radiación electromagnética. Se puede obtener información adicional detectando otras señales, con detectores análogos a los telescopios. Estos son:
- Los telescopios de rayos cósmicos detectan los rayos cósmicos y por lo general consisten en una serie de diferentes tipos de detectores repartidos en un área grande.
- Los instrumentos de átomos neutros energéticos estudian la magnetosfera de varios cuerpos detectando átomos eléctricamente neutros de rápido movimiento creados por el viento solar.
- Detectores de neutrinos, el equivalente de los telescopios de neutrinos, utilizados para la astronomía de neutrinos. Consisten en una gran masa de agua y hielo, rodeados por una serie de detectores de luz sensibles conocidos como tubos fotomultiplicadores. La dirección de origen de los neutrinos se determina reconstruyendo la trayectoria de las partículas secundarias dispersadas por los impactos de neutrinos, a partir de su interacción con múltiples detectores.
- Los detectores de ondas gravitacionales, el equivalente de los telescopios de ondas gravitacionales, se utilizan para la astronomía de ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales, causadas por choques violentos en el espacio, se detectan mediante mediciones extremadamente precisas del cambio en la longitud de grandes estructuras conectadas a la Tierra.