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Una breve historia del telescopio: desde 1608 hasta los rayos gamma

Una breve historia del telescopio: desde 1608 hasta los rayos gamma


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El telescopio ha sufrido una enorme transformación desde que se desarrolló por primera vez en el siglo XVII. Algunas de las mentes más grandes, desde Galileo Galilei hasta Sir Isaac Newton y el gran Edwin Hubble, contribuirían, con el tiempo, al desarrollo de algunos de los equipos científicos más avanzados jamás ideados por el hombre.

En el siguiente artículo, viajaremos a través del tiempo y exploraremos 15 de los telescopios más importantes, y sus inventores, cuando corresponda, en la historia, desde el primer telescopio registrado hasta telescopios espaciales que observan todo, desde la luz visible hasta los rayos gamma..

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La siguiente lista está en orden cronológico pero no es exhaustiva.

1. El telescopio se patentó por primera vez en 1608

El fabricante de gafas holandés Hans Lippershey (o Lipperhey) es ampliamente reconocido como la primera persona en patentar un telescopio en 1608. Su dispositivo, llamado kijker ("observador"), fue, según Hans, capaz de ampliar una imagen hasta tres veces.

Consistía en un ocular cóncavo que estaba alineado con otro objetivo convexo. Según la leyenda, concibió la idea al ver a dos niños sosteniendo dos lentes que parecían hacer aparecer más cerca una veleta distante.

A pesar de su patente, algunos contemporáneos afirmaron que les robó la idea. Un ejemplo notable incluye a otro vidriero del mismo pueblo llamado Zacharias Jansen.

Muchos historiadores reconocen plenamente a Lippershey como el inventor del primer telescopio; sin embargo, se debe a su solicitud de patente real. Parece que ambos hombres crearon independientemente sus propios diseños y a Jansen se le atribuye la invención del microscopio compuesto.

Este, sin embargo, no fue el final de la historia. Jacob Metius también reclamó la invención del telescopio poco después de Lippershey. Cuando también solicitó una patente, ambas solicitudes fueron rechazadas debido a las contrademandas y la opinión del funcionario de que era fácil de reproducir.

Ambos hombres recibieron una recompensa y Metius recibió una suma nominal, y Lippershey recibió una importante comisión para hacer copias de su telescopio. Más tarde, sus telescopios serían suministrados a la alta sociedad de Europa, incluido Enrique IV de Francia.

Fue el telescopio de Hans el que más tarde llamaría la atención de Jacques Bovedere de París. Informó del invento a nada menos que a Galileo Galilei, quien rápidamente comenzó a construir el suyo.

2. Galileo usó su telescopio para observar el cosmos

Galileo se enteró del ingenioso dispositivo de Hans Lippershey a través de su socio francés Jacques Bovedere en 1609. Inmediatamente se dispuso a diseñar y construir su propio diseño sin siquiera ver el dispositivo de Han.

Pudo realizar mejoras significativas en el rendimiento de su telescopio alcanzando aumentos de alrededor de 20 veces. Satisfecho con su creación, lo presentó posteriormente al Senado de Venecia, quien lo premió como profesor de por vida en la Universidad de Padua.

Tan impresionante como esto fue, fue más allá, como atestigua la historia. Galileo sería la primera persona registrada en apuntar su telescopio hacia el cielo. Con su telescopio, pudo distinguir las superficies de la luna llena de cráteres, dibujó las fases de la luna en detalle e incluso describió la Vía Láctea.

Sus observaciones también lo llevaron a descubrir los anillos de Saturno, las manchas solares y las lunas de Júpiter. Galileo se convenció rápidamente de que el modelo heliocéntrico de Copérnico era absolutamente correcto, una posición que finalmente lo llevaría a arresto domiciliario por la Inquisición Católica hasta su muerte en 1642.

3. El telescopio Kepleriano fue diseñado en 1611

Después del innovador trabajo de Hans Lippershey y Galileo Galilei, otros científicos de toda Europa comenzaron a diseñar y construir sus propios telescopios. El principal de los pioneros fue el único Johannes Kepler.

Kepler hizo estudios detallados de la óptica telescópica y diseñó su propio aparato con dos lentes convexas: el famoso telescopio Kepleriano. Lo construyó en 1611 y mejoró enormemente la ampliación del dispositivo pero puso la imagen observada al revés.

Aparte de sus importantes contribuciones a la astronomía, fue fundamental en el campo de la óptica en general. Su innovador manuscrito Astronomia Pars Optica le valió el título de "Fundador de la óptica moderna".

Este libro contenía sus observaciones y racionalización sobre muchos aspectos de la óptica, incluido el uso de cámaras estenopeicas para tomar fotografías, explicaciones de la refracción en el ojo y su comprensión de la percepción de profundidad.

Un trabajo posterior, Dioptrice lo convirtió en la primera persona en la historia en describir imágenes reales, virtuales, verticales e invertidas y el concepto de aumento. También se convertiría en la primera persona en explicar cómo funciona realmente un telescopio.

Kepler también descubrió las propiedades de la reflexión interna total.

4. Christian Huygens usa su telescopio de bricolaje para encontrar Titán

El astrónomo holandés Christian Huygens, inspirado en las obras anteriores de Galileo, se inspiró para construir el telescopio más poderoso del día en 1655. Su enorme aparato (para la época) fue construido para realizar estudios detallados de los planetas y el sistema solar.

Las mayores contribuciones de Huygens al desarrollo de los telescopios fueron su invención del telescopio ocular y aéreo de Huygens, o sin cámara. También demostraría la gran utilidad de un micrómetro.

Christian también hizo grandes mejoras en el pulido de lentes a partir de 1654. Después de algunas consultas con reconocidos ópticos, él y su hermano adquirieron algunas placas de molienda y otros equipos necesarios para construir un telescopio.

Después de un poco de prueba y error, un 12 pies (3,7 metros) El telescopio estaba listo para su uso. Lo utilizaría rápidamente, para su gran satisfacción, para hacer observaciones detalladas de Saturno.

Utilizando su telescopio, Huygens pudo observar una luna brillante que orbitaba Saturno, a la que llamó 'Saturni Luna'. Este nombre se mantuvo hasta que John Herschel lo renombró Titán en 1847. Christian también estudió al mismo Saturno con gran detalle usando su telescopio y fue el primero en documentar la verdadera forma de los anillos del planeta en 1659 - anteriormente se les había llamado las 'orejas' de Saturno.

5. Isaac Newton construyó el primer telescopio reflector

Sir Isaac Newton se basaría más tarde en el trabajo de sus antepasados, en particular Kepler, para razonar que quizás los telescopios deberían usar una serie de espejos en lugar de lentes. Creía, entre otras cosas, que esta configuración resolvería los problemas de aberración cromática que afectaban a los telescopios refractores.

Newton creía que este problema nunca podría resolverse realmente con telescopios refractores y se resolvió a buscar una nueva solución.

Siguiendo con sus pensamientos el primer telescopio reflector, el Telescopio Newtoniano (Reflector) fue construido en 1668. El avance de Newton fue utilizar una luz de enfoque de espejo primario cóncavo grande (objetivo) en un espejo diagonal plano más pequeño que proyectaba una imagen en un ocular en el costado del telescopio.

Sin embargo, contrariamente a la creencia popular, Newton no fue el primero en idear la idea de un telescopio reflector. Galileo Galilei y Giovanni Francesco Sagredo habían discutido la posibilidad después de la invención del telescopio refractor.

Otros científicos de la época, como Niccolò Zucchi, pueden haber realizado experimentos similares en 1616. También es posible que Newton haya leído el libro de James Gregory 1663 libro Optica Promotaque tenía una descripción de los conceptos de microscopio reflectante utilizando espejos parabólicos.

El telescopio de Newton demostraría tener una serie de ventajas sobre los modelos existentes de la época.

- Sin aberración cromática

- Más barato de construir

- La construcción y el montaje fueron mucho más sencillos.

- Campo de visión más amplio debido a la visión focal corta

- El diseño era mucho más corto y compacto que sus predecesores. Haciéndolo más portátil.

5. Chester Hall resuelve el problema de la distorsión del color con telescopios refractores

Para la próxima 60 años Más o menos, se realizaron mejoras menores en la tecnología por parte de Laurent Cassegrain (que introdujo espejos hiperbólicos y parabólicos) y John Hadley (que mejoró el modelo de Newton) el siguiente gran salto llegó 1729.

Un inglés, Chester Moore Hall, redujo en gran medida la aberración cromática de los telescopios refractores cuando introdujo una nueva forma de lente. Esta lente constaba de dos tipos de vidrio, la corona y el pedernal, que estaban cementados juntos.

Con este desarrollo, Hall demostró que Isaac Newton estaba equivocado con su propuesta de que la distorsión del color no podía resolverse utilizando telescopios refractores en lugar de reflectores.

Descubrió su solución al estudiar el ojo humano. Esto lo llevó a la creencia de que las lentes acromáticas deben ser posibles de alguna manera.

Experimentó con muchos tipos de vidrio hasta que encontró la combinación perfecta de corona y vidrio de piedra que cumplía con sus requisitos específicos. En 1733, construyó varios telescopios con aperturas de 2,5 pulgadas (6,5 cm) y distancias focales de 20 pulgadas (50 cm).

6. Se construye el primer telescopio gigantesco

En 1789, el primer telescopio reflector gigante se construyó en el Reino Unido. William Herschel supervisó la construcción de un 12 metros de largo Telescopio reflector de base newtoniana.

Este enorme telescopio fue el más grande en su día y habría sido un espectáculo real para ver. Tan impresionante como debe haber sido esto, estaba lejos de ser perfecto.

Herschel resolvió un problema con la mala calidad reflectante del metal del espéculo que se usa a menudo en los telescopios newtonianos. Hizo esto simplemente omitiendo el espejo diagonal por completo e inclinó el espejo principal para permitir que el usuario lo vea directamente.

Esto llegaría a conocerse como el telescopio de Herschelian.

El enorme telescopio de Herschels tenía una serie de problemas que lo llevarían a preferir usar un telescopio más pequeño. 6 metros de largo telescopio para observaciones astronómicas.

Usando sus telescopios, Herschel pudo descubrir algunas lunas alrededor de los gigantes gaseosos, en particular Titania y Oberon de Urano y el propio Urano. William, usando su telescopio más grande, pudo encontrar la sexta y séptima de las lunas de Saturno: Encelado y Mimas.

7. 1800: el auge de los telescopios gigantes

El espéculo tiende a ser muy difícil de moldear y moldear y también se empaña rápidamente en climas húmedos, al igual que en Irlanda. Sin embargo, después de tres intentos, el Conde y su equipo pudieron hacer con éxito dos espejos para su nuevo telescopio. El segundo espejo era de repuesto para usar cuando el primer espejo necesitaba trabajos de mantenimiento cada seis meses aproximadamente.

Hoy en día, podemos hacer espejos grandes de forma rutinaria, algunos en exceso 9 metros. En el siglo XIX, sin embargo, fue un esfuerzo mucho más desafiante. Los espejos actuales tienden a fabricarse recubriendo vidrio con metal reflectante, en ese entonces los espejos se fabricaban con una aleación más pesada y temperamental de cobre y estaño llamada espéculo.

El montaje de montaje también era un espectáculo digno de contemplar y parecía más una fortificación que un aparato científico.

Este gigantesco telescopio tenía un seis pies (1.8 metros) de diámetro y fue utilizado por Lord Rosse durante muchos años para estudiar el cielo nocturno. Estaba particularmente interesado en el estudio de las 'nebulosas' y se convirtió en la primera persona en observar los brazos espirales de la nebulosa M51.

Cayó en desuso en la segunda mitad del siglo XIX y fue desmantelado en 1908. Sin embargo, fue reconstruido a finales de la década de 1990 por el actual Conde.

8. El Observatorio Yerkes, Wisconsin, superó el límite

El Observatorio Yerkes en Williams Bay, Wisconsin fue fundado por George Ellery Hale y financiado por Charles T. Yerkes. Se convertiría en el telescopio refractor más grande del mundo en ese momento en 1897.

El telescopio y la carcasa son una verdadera fusión de ciencia y arte y se autodenomina "el lugar de nacimiento de la astrofísica". Yerkes marca un cambio significativo en la forma de pensar en torno a los telescopios de un pasatiempo aficionado a un rigor científico dedicado y serio.

Este telescopio superó los límites del tamaño máximo de los telescopios refractores, ya que utilizó las lentes más grandes posibles antes de que todo el aparato colapsara por su propio peso. La lente de los telescopios es impresionante. 102 cm de diámetro lente doble que sigue siendo la más grande de su tipo utilizada para la astronomía.

En parte debido a esto, muchos astrónomos finalmente se dieron cuenta de que el futuro de los grandes telescopios tenía que usar espejos en lugar de lentes.

La instalación ha sido utilizada por muchos astrónomos famosos de la historia, incluidos nada menos que Edwin Hubble, Subrahmanyan Chandrasekhar, el astrónomo ruso-estadounidense Otto Struve, Gerard Kuiper y el gran Carl Sagan.

9. Nace el radiotelescopio

Radio Telescopy nació a principios de la década de 1930 cuando un ingeniero de Bell Telephone Laboratories, Karl Guthe Jansky, recibió la tarea de encontrar la fuente de estática que interfería con los servicios de radio y teléfono. Jansky construyó una serie de dipolos y reflectores que fueron diseñados para recibir una señal de radio de onda corta alrededor 20,5 MHz.

Todo el aparato se instaló en un plato giratorio que le permitía girar completamente 360 grados. El "tiovivo" de Jansky, como llegó a conocerse, medía 30 metros de diámetro y se situó en 6 metros alto.

Con este aparato pudo determinar tres tipos de interferencia:

- Estática de tormentas cercanas

- Tormenta eléctrica distante estática

- Un curioso y constante "siseo débil" de fondo que se repite en un ciclo

Jansky sospechó correctamente que este último se originó fuera de nuestro sistema solar y su fuente proviene aproximadamente de la constelación de Sagitario.

El entusiasta de la radioafición, Grote Reber, inspirado por el trabajo de Jansky, desarrollaría el primer dispositivo para "ver" las ondas de radio. Lo hizo construyendo el primer telescopio parabólico 'plato' que tenía un diámetro de 9 metros en su jardín trasero en Wheaton, Ilinois en 1937.

Repitió el trabajo pionero de Jansky, identificando la Vía Láctea como la primera fuente de radio fuera del mundo, y pasó a realizar el primer estudio del cielo en frecuencias de radio muy altas, descubriendo otras fuentes de radio.

10. El telescopio de Lovell lleva los radiotelescopios a un nivel completamente nuevo

Sobre la base del trabajo pionero de Jansky y Grote, el astrónomo británico Sir Bernard Lovell hizo planes para construir un gran radiotelescopio en la década de 1950. Después de trabajar en el radar durante la Segunda Guerra Mundial, Bernard vio el gran potencial científico de los radiotelescopios en el estudio del cosmos.

Su visión era construir una enorme 250 pies (76 metros) Radio telescopio de plato de diámetro que podría apuntar a cualquier punto del cielo. Después de una serie de grandes problemas técnicos y, lo que es más importante, financieros, finalmente se construyó en el verano de 1957 en Jodrell Bank en el Reino Unido.

Desde entonces, este icónico aparato científico ha jugado un papel importante en la investigación de meteoros, cuásares, púlsares y estuvo muy involucrado en el seguimiento de sondas espaciales al comienzo de la Era Espacial.

11. Telescopio espacial Hubble

En 1990, la NASA y la ESA cooperaron para construir y desplegar el telescopio espacial Hubble, convirtiéndolo en uno de los primeros telescopios que se lanzaron al espacio. Aunque no es el primer telescopio espacial, el Hubble es uno de los más grandes y flexibles.

Desde su despliegue en la órbita terrestre baja, ha participado en muchos proyectos de investigación y relaciones públicas vitales para el campo de la astronomía en general. Liberado de la distorsión de la atmósfera de la Tierra (y la luz de fondo limitada), el Hubble puede proporcionar imágenes muy claras de las estrellas y planetas sin igual desde la Tierra.

El telescopio consta de un 2,4 metros espejo y un conjunto de otros instrumentos para observar espectros UV cercanos, luz visible e infrarrojos cercanos. El Hubble debería poder permanecer en servicio hasta bien entrada la década de 2030.

12. El Observatorio de Rayos Gamma de Compton cambió las reglas del juego

En 1991, Un telescopio espacial revolucionario fue desplegado en el espacio con el objetivo de detectar fotones con energías entre 20 keV y 30n GeV. Llamado Observatorio de Rayos Gamma de Compton (CGRO), consta de cuatro telescopios en una sola plataforma que observaban rayos X y rayos gamma.

Después de un largo período de desarrollo, CGRO fue entregado a la órbita terrestre baja por el transbordador espacial Atlantis durante la misión STS-37 en Abril de 1991. Continuó operando hasta su desorbita en Junio ​​de 2000.

CGRO fue la carga útil astrofísica más pesada jamás volada en ese momento en 17.000 kilogramos y cuesta alrededor $ 617 millones desarrollar.

Junto con el telescopio espacial Hubble, CGRO formó parte de la serie de telescopios "Grandes Observatorios" de la NASA.

13. El Observatorio W. M. Keck es el segundo telescopio más grande del mundo.

Actualmente, el segundo telescopio más grande del mundo, el Observatorio W. Keck es un observatorio astronómico de doble telescopio cerca de la cima de Mauna Kea en Hawai. Está construido a una increíble 13,600 pies (4145 metros) sobre el nivel del mar y ofrece vistas terrestres incomparables del cosmos.

Propuesto en 1977, ambos telescopios comprenden 10 metros espejos primarios y fue construido entre 1990 y 1996. El avance principal necesario para construir espejos tan grandes fue el concepto de usar segmentos de espejo más pequeños, generalmente hexagonales, para formar un espejo contiguo más grande.

En el caso de los telescopios Keck, cada espejo comprende 36 segmentos, cada uno de 1,8 metros de ancho, 7,5 metros de espesor y pesando media tonelada.

14. El Observatorio Espacial Herschel fue el telescopio infrarrojo más grande jamás enviado al espacio.

Activo entre 2009 y 2013, el Observatorio Espacial Herschel fue construido por la Agencia Espacial Europea. Fue el telescopio infrarrojo más grande jamás lanzado al espacio.

Su ventana operativa fue muy corta debido a su suministro limitado de refrigerante para sus instrumentos vitales.

Consistía en un 3,5 metros espejo con otros instrumentos altamente especializados sensibles al infrarrojo lejano y bandas de ondas submilimétricas entre 55 y 672 micrómetros. El Observatorio Espacial Herschel formó el componente final del programa Horizon 2000 junto conSOHO/Grupo IIXMM-Newton yRosetta.

El telescopio espacial se construyó principalmente para observar los objetos más fríos y polvorientos del espacio. Especialmente buscando áreas de génesis solar en áreas donde es probable que las galaxias polvorientas comiencen a formar nuevas estrellas.

15. ElEl telescopio espacial James Webb reemplazará al envejecido telescopio Hubble

El telescopio espacial James Webb, desarrollado por la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense, está destinado a reemplazar el envejecido Telescopio Espacial Hubble y ofrecerá imágenes sin precedentes del cosmos una vez que se despliegue.

Una vez en el espacio, ofrecerá una resolución y sensibilidad sin precedentes y proporcionará una amplia gama de capacidades de investigación que deberían proporcionar datos importantes para astrofísicos y cosmólogos.

En Marzo de 2018, La NASA retrasó el lanzamiento del JWST un año más después de que el protector solar del telescopio se rasgó durante un despliegue de práctica y los cables del protector solar no se tensaron lo suficiente. La implementación ahora está programada para su lanzamiento en Mayo de 2020 de la Guayana Francesa.

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