¿Que vemos al mirar por un telescopio?

Es importante no crear demasiadas expectativas a una persona que va a mirar a través de un telescopio por primera vez. Lo que vemos al mirar por el ocular del telescopio, nada tiene que ver con las fotos que estamos acostumbrados a ver en las redes sociales, en revistas y demás publicaciones. (No se ve como las fotos de la NASA).

Una cosa es lo que se consigue mediante fotografía y otra muy distinta lo que ve el ojo humano.

Al mirar por un telescopio, casi todos los objetos se ven en blanco y negro (escala de grises), salvo las estrellas y algunas nebulosas brillantes.

Vamos a ir paso a paso, explicando todos los aspectos que influyen en la observación astronómica.

Cuando miramos por un telescopio por primera vez, muchos de nosotros nos quedamos decepcionados, porque pensamos que íbamos a ver las galaxias y nebulosas como nos las muestra el telescopio espacial Hubble, llenas de luz y colores vivos, con millones de estrellas...! Y lo primero que se nos viene a la cabeza, es que no lo vemos así, porque estamos mirando por un telescopio "malo". Y eso no es cierto...

Aunque nunca vamos a mirar por un telescopio y ver las galaxias como el "Hubble", si que hay varios factores que determinan, como de bien vamos a poder observar un objeto a través de un telescopio.

Factores que afectan al observar por un telescopio.

1º) Luminosidad del telescopio: Apertura y relación focal

2º) Calidad de los oculares

3º) Calidad del cielo: seeing

4º) El ojo y la visión de cada persona

5º) Adaptación de la pupila a la oscuridad

6º) Luminosidad del objeto a observar

7º) Contaminación lumínica artificial

8º) Contaminación lumínica natural: La Luna, airglow, luz zodiacal, etc.

9º) Uso de filtros

Con objetos débiles, es aun más evidente la diferencia entre las fotografías y la observación visual. Como es el caso del cúmulo NGC 2264, conocido como el árbol de Navidad.

Luminosidad del telescopio: Apertura y relación focal

La luminosidad del telescopio es un factor fundamental para aprovechar los recursos del cielo y poder disfrutar del espectáculo del Universo. Lo ideal es disponer de un telescopio muy luminoso, ya que estos son los que recogen más cantidad de luz de las estrellas y objetos celestes, y cuanta más luz llegue a nuestros ojos, mejor lo veremos. 

La relación focal indica la capacidad de captación de luz del telescopio con respecto a su diámetro y su longitud focal.

Un telescopio con una relación focal de F/14 es un telescopio muy oscuro. Con el únicamente podremos ver objetos luminosos, como la Luna y los planetas.

Uno de relación focal F/10, sigue siendo oscuro, pero ya nos permite ver también algunos objetos de cielo profundo, como galaxias, y nebulosas brillantes, asi como cúmulos de estrellas.

Telescopios con relación focal F/5 o menos, ya son tubos muy luminosos, que nos permiten aprovechar el máximo rendimiento de la noche. Pudiendo observar objetos muy débiles y por supuesto, los brillantes los veremos mucho mas luminosos y con mas detalles.

A demás, hay  que tener en cuenta la apertura del telescopio (el diámetro de las lentes o espejos), cuando mayor sea, mayor será la captación de luz. Un telescopio de 300mm de diámetro, recogerá mucha mas luz que uno de 100mm. Pero a su vez, para mantener la relación focal, su longitud será mucho mayor que el pequeño.

Un ejemplo: un telescopio de 100/500mm tiene la misma relación focal que un 300/1500mm, pero este último tendrá mucha más luz que el primero. Además de tener también mayor poder resolutivo (mas aumentos).

Calidad de los oculares

Los oculares son otra parte importante a la hora de aprovechar el telescopio. Un ocular mediocre o de pocas prestaciones, puede hacer que nuestro telescopio no valga para nada e incluso pensemos que el telescopio es malo. Pero cuando pruebas un buen ocular con el mismo telescopio, te das cuenta del partido que le puedes llegar a sacar. ¡Te parecerá que tienes un telescopio nuevo!

Sea de pulgada y cuarto, o de dos pulgadas, un ocular bueno tiene que tener un campo de visión grande, de al menos 82º, y una pupila de salida cómoda, de unos 20mm. A demás tiene que tener un buen juego de lentes apocromáticas, para evitar cromatismo y aberraciones. Y por supuesto, una pintura anti reflectante para evitar brillos indeseados.

También es importante disponer de varios oculares de diferentes milímetros (6, 10, 15, 20, 40), puesto que cada objeto requiere un ocular en concreto para observarlo correctamente. Incluso el mismo objeto con diferentes oculares te da una visión completamente diferente.

Calidad del cielo: Seeing, nitidez, transparencia.

La calidad del cielo también influye en las observaciones visuales, y no digamos en las sesiones de astrofotografía planetaria y de grandes aumentos. 

En el aspecto visual, influye en que veamos los objetos más o menos nítidos y la imagen más  o menos estable. Si tenemos un seeing malo, veremos los objetos menos definidos y la turbulencia hará que "tiemble" la imagen y a penas podamos ver detalles en los planetas y objetos a grandes aumentos. la transparencia hará que veamos mas limpio el cielo, cuanta más transparencia tengamos, más estrellas veremos. Si tenemos poca transparencia, parecerá que el cielo tiene como "neblina", y se acentuará la contaminación lumínica que tengamos.

Tanto el seeing, como la transparencia y nitidez, dependen del estado de la atmósfera en un momento determinado, y pueden variar de una noche a otra, incluso en cuestión de horas. Aunque es un fenómeno atmosférico, siempre podemos buscar los lugares más favorables. Sitios alejados de grandes ciudades y a ser posible a buena altura.  Cuanta menos atmósfera tengamos encima , menos turbulencias tendremos. Es mejor observar a 800 metros de altitud, que a nivel del mar. Por eso los observatorios astronómicos profesionales, asi todos están a bastante altura, cerca de la cima de las montañas, y alejados de ciudades y fábricas.

El ojo y la visión de cada persona

El ojo humano es maravilloso y muy complejo. Está perfectamente adaptado para la vida en la Tierra y ha ido evolucionando para permitirnos ver bien tanto de día, como de noche.

Sin entrar en la complejidad del funcionamiento del ojo, vamos a centrarnos en dos factores, las células fotorreceptoras (conos y bastones) y la pupila.

Los conos, son las células responsables de la percepción del color. Están activas en condiciones de buena iluminación. Existen tres tipos de conos: los que son sensibles a la luz roja, los sensibles a la luz azul y los sensibles a la luz verde. Después, el cerebro interpreta los colores a partir de la razón de estimulación de los tres tipos de conos.

Los Bastones, son las células responsables de la visión en una baja condición de luminosidad. Tienen mayor sensibilidad a la luz, sin embargo, estas células no son capaces de percibir colores, a diferencia de los conos.

Al observar por el telescopio objetos muy débiles como las nebulosas o galaxias, estas no emiten la suficiente luz como para activar los conos, y solamente las vemos con ayuda de los bastones. Ese es el motivo por el cual las vemos por el telescopio "en blanco y negro" Sin embargo, las estrellas emiten mayor cantidad de luz,  suficiente, como para que los conos sean capaces de distinguir los colores de las estrellas.

Otro aspecto que influye en los ojos es la propia persona. Con el paso de los años, envejecemos y con nosotros, también nuestros ojos. Además de las enfermedades que podamos tener en los ojos, como cataratas, presbicia, glaucoma, fatiga visual, miopía, etc... nuestros ojos, con el paso de los años van envejeciendo y con ello disminuye nuestra capacidad visual. Por ello, las personas más jóvenes, como los niños o los adolescentes, por lo general, verán mejor y mas detalles al mirar por un telescopio que las personas mayores.

De todas formas, sea como sea, todos tenemos que entrenar los ojos antes de una observación astronómica. Y para ello necesitamos una...

Luminosidad del objeto a observar.

También influye que tipo de objeto vamos a observar. No es lo mismo observar objetos brillantes como la Luna o los planetas, que nebulosas y galaxias.

Los objetos brillantes no hay problema para verlos y de hecho, siempre que sea posible, deberíamos de observarlos en la primera parte de la observación o bien en la última. Para que no molesten en el resto de las observaciones de esa noche.

Dentro de los objetos considerados como débiles (galaxias, nebulosas, cometas, etc.) tenemos variaciones importantes de brillo dentro de las propias categorías. Tenemos que conocer el brillo de los objetos que queremos observar, para ver si son visibles con las limitaciones de nuestro telescopio y con las condiciones actuales del cielo. No es lo mismo observar una nebulosa de magnitud +3 que una de magnitud +12. Por ese motivo, veremos mejor unas nebulosas que otras o unas galaxias que otras.

Teniendo en cuenta los factores que hemos enumerado hasta el momento, y en condiciones buenas de cielo, podemos llegar a ver relativamente bien, numerosos objetos de cielo profundo, tales como nebulosas, galaxias, cúmulos estelares, y objetos más cercanos como los planetas, cometas , la Luna o el Sol.

A continuación podemos ver diferentes objetos, mostrando su aspecto visual al observar en estas condiciones con uno de nuestros telescopios. Hemos elegido un  telescopio reflector de 12" F/5.

Simulación de la visión de nebulosas y galaxias vistas por un telescopio de 12" desde un cielo sin contaminación lumínica

Simulación de la visión de estrellas y cúmulos estelares vistos por un telescopio de 12" desde un cielo sin contaminación lumínica

Lo que sin duda mejor se ve para el ojo inexperto o novato, es La Luna, el Sol y los planetas. Son objetos relativamente grandes y luminosos, accesibles con cualquier telescopio y al observarlos por telescopio, es muy gratificante, ya que se observan bien y con detalles sin hacer muchos esfuerzos.

A los niños y no tan niños, les encanta ver los cráteres de la Luna, los anillos de Saturno o las nubes y satélites de Júpiter. Incluso el Sol, si está activo, puede ofrecer (siempre con las medidas de protección adecuadas) una imagen espectacular, llena de detalles tanto en luz blanca (fotosfera) como en H-Alpha (cromosfera).

Simulación de planetas, Sol y Luna vistos por telescopio

¡La contaminación lumínica!   ¡El gran enemigo!

Por desgracia, y aunque estamos "trabajando" para que la sociedad sea consiente del problema y ponga soluciones, tendremos que acostumbrarnos a ir perdiendo el cielo que tanto ha influido en la humanidad.

En lo que atañe a los astrónomos aficionados y en general a cualquier persona que quiera disfrutar del cielo nocturno,  es que, a mayor contaminación lumínica, peor se ven los objetos del universo. Y conforme a ello, cada vez, tendremos que alejarnos más y más kilómetros de nuestras ciudades o pueblos, para poder ver un cielo "decente".

En España por ejemplo, no queda un solo rincón que esté completamente libre de contaminación lumínica. Por ejemplo, la luz que emite Madrid, es visible desde cualquier punto de la península.

En cuanto a la contaminación lumínica, también debemos tener en cuanta la natural.

Si, hay contaminación lumínica natural. Es la que se produce de forma natural y no es casusa del ser humano.

La más conocida por los astrónomos es la luz de la Luna. 

Nuestro satélite natural es iluminado por la luz solar, la cual refleja hacia la Tierra, y cuando la Luna está visible en el cielo, esa luz entra en la atmósfera y parte de ella se dispersa en la atmósfera, haciendo que el cielo se vuelva mas claro y de un tono azulado. Esta iluminación es mucho mas evidente cuando la Luna está cerca de la fase de Luna llena. En esos días, hay tanta luz en el ambiente, que aun estando lejos de las ciudades, se puede leer un libro tranquilamente en mitad de la noche. Por lo tanto la Luna, es un factor a tener en cuenta a la hora de planificar nuestras observaciones. Si hay luna llena en el cielo, nos tendremos que limitar a observar os planetas únicamente, ya que las galaxias y nebulosas apenas las veremos.

Otra fuente de contaminación lumínica natural es el llamado "airglow". Es la emisión de luz por la atmósfera de la Tierra, causada por la reestructuración de átomos en forma de moléculas que habían sido ionizadas por la luz solar durante el día, o por rayos cósmicos. No siempre es la misma, y dependiendo de las condiciones puede ser más o menos brillante. Es visible desde cielos muy oscuros y tiene un aspecto verdoso. Algunas personas la han llegado a confundir con auroras.

También tenemos otro tipo de contaminación lumínica natural que nos acompaña durante parte de la noche en algunas épocas del año. Es la "Luz Zodiacal". Es una banda débil de luz, de forma casi triangular, que puede apreciarse en el cielo nocturno extendiéndose a lo largo del plano de la eclíptica donde se encuentran las constelaciones del Zodíaco. Cubre el cielo por completo aunque solo es apreciable sobre el plano de la eclíptica y es responsable del 60 % de la luz natural en una noche sin Luna y su brillo puede superar incluso al de la Vía Láctea. Está causada por la dispersión de la luz solar en partículas de polvo que se encuentran a lo largo de todo el sistema solar. El brillo es más evidente cerca del horizonte y en las horas posteriores al crepúsculo y anteriores al alba. Cuando menos afecta en en mitad de la noche.

La Luz Zodiacal a la izquierda, la galaxia de Andrómeda en el medio, y la "Vía Láctea" a la derecha

A continuación ponemos varios ejemplos de como se ve la nebulosa Messier 27 desde cielos libres de contaminación lumínica y desde otros con contaminación lumínica de diferentes grados. Como podréis comprobar, la visión de la nebulosa y estrellas se degrada cuanta más luz tengamos en la zona, hasta llegar a desaparecer por completo desde las ciudades.

Uso de filtros.

Tanto para paliar los efectos de la contaminación lumínica, como para resaltar y contrastar mejor las nebulosas, recurrimos al uso de filtros. Estos filtros se suelen colocar en el tren óptico, y suelen ir roscados en el ocular.

Con ellos no conseguimos mas luz, al contrario, perdemos luz. Sin embargo, ganamos en contraste y definición.

Básicamente existen 2 tipos de filtros en astronomía. filtros de banda ancha y filtros de banda estrecha.

Los filtros de banda ancha, permiten pasar gran parte del espectro visible de la luz y limitan la entrada a determinadas longitudes de onda, por lo  general las que van asociadas a la luz de emisión de las luminarias (contaminación lumínica). Lo que hace  que veamos una imagen mas contrastada con el fondo de estrellas algo mas oscuro.  No hacen milagros, pero al menos permiten realizar observaciones decentes desde cielos moderadamente contaminados e incluso mejoran mucho el contraste desde cielos con poca contaminación lumínica.

Los filtros de banda estrecha, son mucho mas restrictivos y limitan en gran medida casi todas las longitudes de onda que no son necesarias, y se centran únicamente en una , dos o tres bandas del espectro. Con ello conseguimos eliminar prácticamente toda la contaminación lumínica y conseguir una visión única de algunos objetos. Por ejemplo el uso de esos filtros , nos permite ver nebulosas que en condiciones normales a penas son perceptibles. Un claro ejemplo es la nebulosa del  velo, que parece salir de la nada cuando se observa con un filtro de Oxigeno III. O el caso de la esquiva nebulosa "cabeza de caballo", que únicamente es visible utilizando un filtro de Hidrógeno -Beta.

Muchas otras nebulosas ganan enormemente al ser observadas con un filtro, por lo que es un complemento indispensable para la observación de este tipo de objetos.

* Todas las fotografías del artículo, son cortesía del autor, y han sido realizadas con equipos propios durante las salidas que realizamos en la provincia de Salamanca.

* Las fotografías utilizadas para las simulaciones, son fotografías reales realizadas por el autor y que han sido modificadas para que se parezcan lo máximo posible a la visión a través de un telescopio de aficionado.

* Queda prohibida su utilización salvo permiso expreso y por escrito del autor.