Capacidade de resolução

O que significa para a observação e como determinar a resolução de um telescópio com uma fórmula simples.

A capacidade de resolução de um telescópio é um parâmetro significativo. Esta aumenta com a abertura crescente da objetiva. Se o telescópio tiver uma alta resolução, é possível ver os mais pequenos detalhes nos corpos celestes. Mas o que existe além dos mesmos?

Talvez já tenha ido a uma consulta no seu oculista e ouvido o termo “acuidade visual”? O oculista fica satisfeito quando alcança a acuidade visual ideal e, depois, fala sobre a acuidade visual de 1,0. Este valor corresponde a uma capacidade de resolução de um minuto de arco. Contudo, algumas pessoas não alcançam uma resolução tão alta e outras alcançam até uma resolução ligeiramente mais alta — isto deve-se à natureza das coisas e é completamente normal.

A capacidade de resolução a olho nu é de aproximadamente um minuto de arco durante o dia e de aproximadamente 2 minutos de arco à noite. Pode até conseguir ver algumas estrelas binárias, como a Alcor na Ursa Maior: a estrela do meio, Mizar, e a sua companheira mais pequena, Alcor, já eram conhecidas antigamente por serem visíveis a olho nu.

Quanto mais estreito for o ângulo entre duas estrelas binárias ou detalhes nos planetas, mais abertura é necessária para alcançar uma maior capacidade de resolução e para separar os corpos celestes. A resolução separada de dois corpos celestes é frequentemente designada acuidade visual ou também “minimum separabile”.

Devido às grandes aberturas dos telescópios, é possível alcançar uma capacidade de resolução muito grande. Enquanto um telescópio de 50 mm possui uma potência de separação de aproximadamente 2,7 segundos de arco, um telescópio de 200 mm já alcança 0,7 segundos de arco. Com esta resolução, estes telescópios poderiam separar de forma perfeita duas estrelas que estão igualmente afastadas. Um fator para a capacidade de resolução é também o tamanho dos Airy disks, que são criados no telescópio. Quanto maior for a resolução de um telescópio, menores são os Airy disks que surgem no telescópio.

A capacidade de resolução é fácil de calcular:

Capacidade de resolução = 138 / abertura do telescópio em mm

Este cálculo é uma fórmula de acordo com Rayleigh e dá uma resolução na qual, por exemplo, um sistema de estrelas binárias ainda pode ser claramente separado como estrelas individuais.

Para algumas aberturas telescópicas comuns, isto resulta nas seguintes capacidades de resolução, de acordo com Rayleigh:

• 60 mm = 2,3"
• 80 mm = 1,7"
• 100 mm = 1,3"
• 120 mm = 1,15"
• 150 mm = 0,92"
• 200 mm = 0,69"
• 250 mm = 0,55"

Estes são, naturalmente valores teóricos que não pode aplicar a 100% na prática. Porque, por norma, a capacidade de resolução de um telescópio é limitada a cerca de 1 segundo de arco pela turbulência do ar na atmosfera. Isto significa que os telescópios que possuem uma abertura superior a 120 mm não proporcionam qualquer ganho real nesta gama.

A capacidade de resolução, também chamada eficiência de separação, indica quão pequena pode ser a distância angular entre dois objetos para que eles ainda possam ser detectados como dois objetos. A separação angular é especificada em segundos de arco ("). Aplica-se o seguinte: 1" = 1/3600°

As estrelas binárias são mais adequadas como objetos de teste, especialmente aquelas em que os dois componentes são quase igualmente brilhantes. Há dois critérios para avaliar a capacidade de resolução:

• O critério Rayleigh decorre da teoria da difração: Dois objetos podem ser observados separadamente se o máximo de um objeto cair no mínimo da primeira difração do segundo. Para um sistema de estrelas binárias, isto corresponde à visão de um 8. A partir da teoria da difração, para um comprimento de onda de 550 nanômetros (ou seja, na maior sensibilidade do olho humano), isto resulta em: capacidade de resolução em arco-segundo = 138 / abertura em mm. Assim, com um telescópio com uma abertura de 120 mm pode-se observar um sistema de estrelas binárias com uma distância de 1,15" entre os dois componentes como um 8.
• O critério de Dawes é uma fórmula empírica baseada em observações. De acordo com este critério, uma estrela ainda pode ser identificada como uma estrela binária mesmo que pareça oval, ou seja, mais parecida com um 0 do que com um 8. Por experiência, a capacidade de resolução resulta da seguinte forma: capacidade de resolução em arco-segundo = 117 / abertura em mm. Com um telescópio de 120 milímetros poderia se observar, assim, uma estrela binária com 0,9" como um objeto oval.

Tecnicamente falando, a capacidade de resolução é, assim, determinada pela abertura do telescópio: quanto maior a abertura, mais próximas as estrelas binárias ou estruturas nos planetas podem ser detectadas como tal. Na prática, porém, a distorção atmosférica (Seeing) é um fator importante, que muitas vezes limita a capacidade de resolução a um arco-segundo. Outro fator é o comportamento térmico do telescópio, que deve ser adaptado à temperatura ambiente para a observação.