11. ¿Por qué el telescopio no agranda las estrellas?

A las personas que por primera vez dirigen un catalejo a las estrellas fijas, les llama la atención que el tubo, que aumenta notablemente la Luna y los planetas, en nada aumenta las dimensiones de las estrellas, y que incluso las disminuye, convirtiéndolas en un punto brillante que no forma disco. Esto lo notó ya Galileo, que fue el primer hombre que observó el cielo con un telescopio. Describiendo las primeras observaciones realizadas con el anteojo de su invención, dice:

“Es digno de ser señalado que la observación con el telescopio resulta distinta para los planetas y para las estrellas fijas. Los planetas aparecen como circulitos claramente dibujados, como pequeñas lunas. Las estrellas fijas no tienen contornos perceptibles. El telescopio aumenta solamente su brillo, de modo que las estrellas de 5ª y 6ª magnitud se hacen por el brillo, iguales a Sirio, que es la más brillante de las estrellas fijas.”

Para explicar esta limitación del telescopio, referente a las estrellas, es necesario recordar algo de la fisiología y de la física de la visión. Cuando seguimos con la vista a un hombre que se aleja de nosotros, su imagen en nuestra retina, se hace cada vez más pequeña. A cierta distancia, la cabeza y las piernas del hombre se aproximan tanto en la retina, que no caen ya en distintos elementos (terminaciones nerviosas), sino en uno solo, y entonces la figura del hombre nos parece un punto desprovisto de forma.

A la mayoría de las personas les sucede esto cuando el ángulo según el cual observan el objeto disminuye hasta 1’. La finalidad del telescopio es agrandar el ángulo con el que el ojo ve el objeto o, lo que es lo mismo, llevar la imagen de cada detalle del objeto, a algunos elementos próximos de la retina.

De un telescopio se dice que “aumenta 100 veces” si el ángulo según el cual vemos un objeto con dicho telescopio, es 100 veces mayor que el ángulo con que lo vemos a la misma distancia, a simple vista.

Figura 73. La misma estrella de la Lira (que se halla cerca de Vega), vista a simple vista (1), con el catalejo (2) y con el telescopio (3)

Si aún con este aumento, aparece un detalle con un ángulo menor de 1’, el telescopio es inadecuado para la observación de ese detalle.

Resulta fácil calcular, que el más pequeño detalle que podemos distinguir a la distancia de la Luna, con un telescopio que aumenta 1000 veces, tiene un diámetro de 110 m, y a la distancia del Sol, un diámetro de 40 km. Pero efectuamos el mismo cálculo para la estrella más próxima, tendremos una magnitud enorme: 12.000.000 km.

El diámetro del Sol es 8½ veces menor que esta magnitud. De esto resulta que, si trasladáramos el Sol a la distancia de las estrellas más próximas, aparecería como un punto, incluso con un telescopio de 1.000 aumentos. La estrella más próxima deberá tener un volumen 600 veces mayor que el Sol, para que los telescopios potentes puedan mostrar su disco. A la distancia de Sirio, una estrella deberá ser 5.000 veces mayor que el Sol, en volumen. Como la mayoría de las estrellas se hallan mucho más allá de las distancias mencionadas y sus dimensiones no superan por término medio en dicho grado a las del Sol, esas estrellas, aun con los telescopios más potentes, tienen que verse como puntos.

“En el cielo -escribe Jeans- ninguna estrella tiene una medida angular mayor que una cabecita de alfiler a la distancia de 10 km, y no hay telescopio con el que un objeto de medidas tan pequeñas se pueda ver como un disco.”

Por el contrario, los grandes cuerpos celestes que forman parte de nuestro sistema solar, observados con el telescopio, muestran un disco tanto mayor cuanto mayor es el aumento.

Pero como ya tuvimos ocasión de señalar, el astrónomo se encuentra con otro inconveniente: a la vez que aumenta la imagen se debilita su brillo (a consecuencia de la distribución de los haces de luz en una superficie mayor), y al disminuir el brillo, resulta más difícil distinguir los detalles. Por esto, para observar los planetas, y particularmente, los cometas, es conveniente utilizar telescopios de mediano aumento.

El lector quizá se haga esta pregunta: si el telescopio no agranda las estrellas, ¿por qué lo utilizan para observarlas?

Después de lo antedicho, solo resta detenerse en la respuesta. El telescopio es incapaz de aumentar las dimensiones aparentes de las estrellas, pero aumenta su brillo y, por consiguiente, multiplica el número de estrellas accesibles a la vista.

En segundo lugar, gracias al telescopio se consigue mejorar la resolución de las estrellas que aparecen a simple vista como una sola. El telescopio no puede aumentar el diámetro aparente de las estrellas, pero aumenta la distancia aparente entre ellas; y así, el telescopio nos permite descubrir estrellas dobles, triples y aun estrellas más complejas, allí donde a simple vista vemos una sola (figura 73). Los enjambres de estrellas que a simple vista se pierden en la lejanía como manchas brumosas, y en la mayoría de los casos son totalmente invisibles, en el campo del telescopio se resuelven en muchos miles de estrellas separadas.

Finalmente, el tercer servicio que presta el telescopio para estudiar el mundo de las estrellas, es que da la posibilidad de medir los ángulos con extraordinaria precisión; en las fotografías obtenidas con los grandes telescopios contemporáneos, los astrónomos miden ángulos de 0,01” de magnitud. Con tales ángulos se puede ver un kopek que esté a una distancia de 300 km y un cabello humano a la distancia de 100 m(!).