A ARTE DE VER O UNIVERSO
António Bento e Camila Fernandes
Pouco a Pouco o Homem Desvenda o Universo
De certeza que sabes que a Terra gira à volta do Sol e que se integra no sistema solar, um conjunto de vários astros que giram à volta de uma estrela. Existem milhões e milhões destes sistemas compostos por poeiras, gases, estrelas, planetas e cometas. Ao conjunto disto tudo chamamos de Universo.
Porém, nem sempre foi assim, antigamente os astros eram vistos como objetos divinos que serviam certos propósitos: orientar as plantações, a navegação e dar sentido ao tempo. Fascinados pelos astros, os primeiros “astrónomos” tentaram entender o que se passava naquela vastidão de beleza e mistério, através das observações a olho nu.
Neste artigo, explicamos como é que a tecnologia foi avançando, ao ponto de enviar telescópios para fora da atmosfera terrestre: os telescópios espaciais.
Mas afinal, como funcionam os telescópios?
Ao longo da história da astronomia, dois tipos de telescópios destacaram-se: os telescópios refratores e os telescópios refletores. Ambos têm como função ampliar a imagem de objetos astronómicos distantes, mas utilizam princípios diferentes da ótica para o fazer.
Compreender como funcionam e quais as suas diferenças é essencial para entender o progresso da ciência astronómica e a forma como hoje exploramos o Universo, desde a observação de planetas vizinhos até galáxias a milhões de anos-luz.
O telescópio refrator foi o primeiro tipo de telescópio inventado. Atribui-se a invenção da luneta astronómica ao holandês Hans Lippershey em 1608, mas foi Galileu Galilei quem, no ano seguinte, aprimorou o design e a apontou para o céu, revolucionando a astronomia.
Este tipo de telescópio utiliza lentes para dobrar a luz (refratar) e focá-la num ponto, ampliando assim a imagem do objeto observado. Uma lente objetiva, colocada na extremidade frontal do tubo, capta a luz direcionando-a para uma lente ocular, por onde o observador vê a imagem aumentada.
No século XVII, Isaac Newton propôs uma solução para o problema da aberração cromática (separação de cores) dos refratores: usar espelhos em vez de lentes. Assim surgiu o telescópio refletor, também conhecido como telescópio de Newton.
Neste tipo de telescópio, a luz entra pelo tubo e é refletida por um espelho côncavo (chamado espelho primário) colocado no fundo. Essa luz é então refletida para um espelho secundário, menor e plano, colocado na diagonal redirecionando a luz para uma ocular lateral ou diretamente para um sensor, dependendo do tipo de observação.
Para captar imagens de galáxias e outros objetos extremamente ténues do espaço profundo precisamos de telescópios maiores, por exemplo, imaginemos que o espelho ou lente de um telescópio é um balde cujo único propósito é apanhar o máximo de chuva (fotões) possível, quanto maior for o balde mais informação recolhemos e mais rapidamente. No entanto, é extremamente difícil (e dispendioso) fazer lentes com grandes aberturas, ao contrário de espelhos que são mais leves e fáceis de trabalhar.
Nos observatórios profissionais e nos telescópios espaciais, os refletores são a escolha dominante. Telescópios como o Hubble Space Telescope (HST), Very Large Telescope (VLT), Keck Observatory, e o James Webb Space Telescope (JWST) utilizam espelhos – e não lentes – para realizar as suas observações pois apenas os espelhos permitem a construção de telescópios com aberturas gigantes de forma a apanhar mais fotões, essenciais para estudar o Universo profundo.