Telescopio

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Introduzione

Telescopio Dispositivo che permette di osservare oggetti lontani e di debole luminosità, fornendone un’immagine ingrandita e più luminosa. Costituisce il principale strumento di indagine per la ricerca astronomica.

Il tipo di telescopio più diffuso è quello ottico, nato all’inizio del XVII secolo: mediante un sistema di lenti e specchi, raccoglie la luce visibile emessa dagli astri o riflessa dai pianeti e la fa convergere in un punto detto fuoco, dove è collocata una seconda lente o un altro dispositivo di rivelazione che restituisce l’immagine all’osservatore. Accanto a quello ottico, esistono diversi altri tipi di telescopio, messi a punto a partire dalla seconda metà del Novecento per raccogliere e rivelare tutte le altre radiazioni dello spettro elettromagnetico presenti nel cosmo: onde radio, microonde, raggi infrarossi, ultravioletti, raggi X e raggi gamma. Oggi la ricerca astronomica procede quindi grazie all’uso combinato di telescopi ottici, radiotelescopi, telescopi agli infrarosso, agli ultravioletti, a raggi X e gamma, installati a Terra o messi in orbita al di sopra dell’atmosfera.

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Telescopio ottico

Nella sua forma più semplice, un telescopio ottico è costituito da due lenti convesse poste alle estremità di un tubo o di una struttura rigida detta ragno, che le mantiene allineate e a debita distanza. La prima lente – l’obiettivo – produce un’immagine capovolta dell’oggetto osservato, mentre la seconda – l’oculare – ingrandisce l’immagine fornita dall’obiettivo. Questo particolare modello di telescopio prende il nome specifico di cannocchiale, telescopio rifrattore o telescopio diottrico. Nei cosiddetti telescopi riflettori o catottrici, invece, l’obiettivo non è una lente, ma uno specchio. Esiste poi un terzo tipo di telescopio ottico, detto catadiottrico, in cui la focalizzazione dell’immagine viene realizzata con un sistema combinato di lenti e specchi. In genere, i grandi telescopi astronomici sono del tipo riflettore.

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Caratteristiche fondamentali

I principali parametri che permettono di definire il potere di ingrandimento e la sensibilità di un telescopio sono la distanza focale, l’apertura e il rapporto di apertura. Il primo rappresenta la distanza tra uno specchio (o una lente) e il suo fuoco e influisce sul potere di ingrandimento dello strumento. Nel caso di un sistema ottico a due lenti, e quindi del telescopio, il potere di ingrandimento è dato dal rapporto tra le distanze focali delle due lenti.

L’apertura rappresenta sostanzialmente il diametro della lente (o dello specchio) principale, ed è importante per definire la sensibilità dello strumento, vale a dire, la sua capacità di rivelare oggetti di debole luminosità: maggiore è l’apertura, maggiore è la sua capacità di raccogliere luce e di creare quindi immagini luminose e contrastate. In alcuni casi, le caratteristiche di un telescopio si esprimono anche mediante il rapporto di apertura (o apertura relativa), il rapporto tra la distanza focale e l’apertura dello strumento.

2.2

Telescopio rifrattore

In un telescopio a rifrazione, l’obiettivo è costituito da una lente convessa (più spessa al centro e più sottile ai bordi). Questo tipo di lente ha la proprietà di concentrare i raggi luminosi che incidono su di essa in un unico punto, detto fuoco.

Il telescopio a rifrazione non è il più utilizzato per osservazioni astronomiche ad alto livello. Esso pone infatti alcuni problemi non trascurabili. In primo luogo, è sempre affetto da aberrazione cromatica, un difetto di focalizzazione che consiste nella messa a fuoco differenziata di ciascuna delle componenti cromatiche della luce. Questo significa che i colori dello spettro luminoso vengono messi a fuoco non in un unico punto, ma in punti diversi, a causa del diverso indice di rifrazione per ciascuno di essi. L’immagine appare quindi di debole intensità e circondata da un alone colorato. In genere, per ridurre questo effetto, si utilizza come obiettivo non una singola lente, ma un sistema di più lenti combinate.

Un altro limite dei telescopi rifrattori è il loro peso negli strumenti più grandi: per avere prestazioni migliori si tende a realizzare lenti sempre più ampie, e quindi più pesanti (una lente di 100 cm di diametro pesa più di mezza tonnellata). Per poter sostenere l’obiettivo di un telescopio rifrattore, tuttavia, non è possibile montare un sostegno posteriore, perché ostruirebbe il passaggio della luce attraverso la lente; l’unico sistema è un fissaggio ai bordi, che per i telescopi più grandi non è sufficiente. Per tutti questi motivi, i più diffusi telescopi astronomici sono del modello a riflessione.