Aberraciones ópticas

Lamentablemente, no existen telescopios ni ópticas totalmente libres de fallos. A continuación explicamos las principales aberraciones ópticas de los telescopios astronómicos.

Se trata de una aberración óptica que puede darse tanto en ópticas de lentes como de espejos. Los rayos de luz no se refractan o reflejan igual cerca del eje que lejos. Por eso, cada rayo tiene sus propios plano y distancia focales. En los telescopios este tipo de aberración óptica resta nitidez a la imagen. Cuanto más corta es la distancia focal, más aparente es. Sin embargo, la aberración esférica se puede corregir con una lente curvada esférica o con un espejo parabólico.

He aquí un dato interesante: cuando se lanzó el telescopio Hubble el espacio, se dio por sentado que presentaba una aberración esférica, porque sus imágenes eran borrosas. Para corregirlas, tuvieron que ponerle unas "gafas" al telescopio.

Se trata de una aberración óptica que solo se da en los telescopios de lentes o refractores. La luz incide sobre las lentes y estas refractan los rayos. Tal vez recuerde esto de las clases de física en la escuela. Las imágenes se generan a partir de la refracción de la luz. La luz azul se refracta más que la roja, lo que significa, que cada longitud de onda presenta una distancia focal distinta.

En la práctica, al visualizar los objetos, se puede decir que la luz azul se combina en un lugar diferente al de la luz roja, lo que se traduce en una imagen desenfocada y, además, en una diferencia de tamaño por colores. En otras palabras, los diferentes anchos de imagen producen imágenes de distinto tamaño para cada color, lo que resulta en franjas de colores.

La aberración cromática se corrige con una óptica acromática, que se obtiene colocando una lente negativa con mayor capacidad de dispersión (difusión cromática) detrás de la lente positiva biconvexa. Esto contribuye a corregir parcialmente la aberración cromática, si bien no del todo, porque todavía pueden aparecer pequeños fallos. Esta aberración cromática residual se denomina "espectro secundario".

Pero también se puede corregir mediante el uso de una lente adicional (que normalmente también suele ser positiva). Esta aberración óptica no se da en los telescopios de espejos.

Se trata de otra aberración óptica que suele deberse a la incidencia oblicua de los rayos de luz más allá del eje óptico. A menudo es el resultado de la combinación de aberración esférica y astigmatismo. Para producir la imagen, los haces de luz forman figuras asimétricas que hacen que las estrellas en los bordes del campo visual aparezcan distorsionadas con una cola como la de los cometas. Se ven borrosas y no se pueden enfocar correctamente.

La coma es particularmente notable en telescopios con una relación de apertura grande, de 1:4 o 1:5. Por eso este tipo de fallo es más pronunciado sobre todo en las ópticas fotográficas, que son más luminosas. En los telescopios de larga distancia focal y, por consiguiente, de pequeña relación de apertura (por ejemplo, de 1:10) estos fallos tienden a reducirse. También se minimizan cuando el objetivo está oscurecido. Sin embargo, para conseguir imágenes bien enfocadas con ópticas luminosas también podemos usar un corrector de coma.

El astigmatismo puede aparecer en el telescopio cuando el haz de luz incide de forma oblicua (astigmatismo = rayo oblicuo). Puede darse por distorsiones en el espejo. Aunque, a menudo se debe a que las lentes o los espejos presentan dos curvaturas distintas con diferentes distancias focales, lo que provoca que un haz sea perpendicular al otro. En los discos de difracción el astigmatismo se manifiesta en forma de distorsiones alargadas.

Curvatura del campo visual: campo curvado

La curvatura del campo visual y el astigmatismo van de la mano.

La imagen se genera sobre una superficie curvada, por lo que no se puede enfocar el centro de la imagen ni el borde.