O Uso de telescópios foi um importante salto para os estudos astronômicos e transformou radicalmente nossos conhecimentos da ciência, principalmente sobre planetas, estrelas e galáxias. Em mais um evento do “Astronomia ao meio-dia”, feito pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, o pesquisador em astronomia, Rodrigo Vieira, apresentou a palestra “(Quase) Tudo que você queria saber sobre telescópios”. Nela, foi detalhado a evolução e as propriedades do instrumento, assim como suas mais novas tecnologias.

Ao tratar da história e evolução do instrumento, Vieira contextualizou o momento em que foi criado a primeira ideia de colocar num instrumento duas lentes alinhadas, uma côncava e outra convexa, e assim aumentar o tamanho dos objetos e a sua capacidade de coletar mais luz, o que seria essencial para a reprodução, mais tarde, de imagens mais nítidas do Universo. A invenção do telescópio é atribuída ao holandês Hans Lippershey, em 1608, porém seu instrumento foi utilizado basicamente para finalidades bélicas e marítimas.

A ligação entre os primeiros telescópios e a astronomia se deu, de fato, graças ao italiano Galileu Galilei, que, em 1609, aperfeiçoou a ideia de telescópio e enxergou, através de uma luneta com o tamanho da objetiva de 1,5 até 3,8cm de diâmetro, diversos fenômenos desconhecidos pela humanidade. Galileu identificou alguns satélites do planeta Júpiter (Luas de Galileu), apontou as manchas solares e observou com detalhes a topologia da Lua. Vale salientar que nessa época existia um profundo debate entre as teorias heliocêntricas e o geocentrismo, além das crenças filosóficas baseadas na ideia de esferas perfeitas advindas de Aristóteles - e reproduzidas pela Igreja Católica. Ou seja, ao ver a irregularidade da Lua, classificando-a com uma superfície bastante machucada, Galileu estava trazendo novas reflexões para o estudo da ciência. Outros pontos questionados por ele foram o grande mistério dos anés de Saturno e as fases de Vênus.

Após mais de 400 anos da primeira vez que olhamos para o céu com uma luneta, Vieira demonstra como o telescópio revolucionou nossa forma de ver o mundo e a nossa própria posição no Universo. “A humanidade de repente se curou de sua cegueira”, comenta, ao tratar como nossa visão era limitada. Mas a pergunta essencial para essa grande evolução é: O que é um telescópio?

Segundo Vieira, os telescópios são, basicamente, um funil de luz. “Esse funil coleta raios de luz dos objetos astrofísicos e concentra esses raios no nosso olho”, explica. Com esse princípio básico, os primeiros telescópios começaram como refratores, mas os utlizados atualmente são refletores, com os feixes de luz convergidos para a ocular - ou nosso próprio olho. “Nesse caso, tamanho importa, pois quanto maior o telescópio, mais luz ele vai conseguir concentrar”, diz.

Outras propriedades fundamentais do instrumento dizem respeito à sua sensibilidade e resolução. Quanto maior o diâmetro da lente mais sensível é o telescópio, e maior é a sua área coletora. Já no que tange à resolução, Vieira mostra como os padrões de difração são essenciais: “quando a luz passa por um orifício circular, ela é projetada num anteparo e mostra esse padrão de difração, pois a luz tem comportamento ondulatório”. O que vemos, então, no telescópio é que essas ondas se interagem e formam padrões de difração associada, o que possibilita a identificação da resolução do instrumento.

É assinalado também algumas estratégias atuais dos telescópios, como o da óptica ativa e da óptica adaptativa. Ao tratar da segunda, Vieira mostra como se dá o funcionamento de correção das imagens. Devido às perturbações e turbulências decorrentes do efeito da atmosfera na observação - o conceito de “seeing”, a física da óptica adaptativa consegue corrigir em tempo real essas oscilações e flutuações e possibilita uma reprodução mais fiel das imagens do nosso Universo sem interferência externa, tudo através dessa técnica de estabilização. “Trata-se de uma tecnologia com utilização de espelhos deformados, no qual o nível de detalhes que a gente ganha é brutal, extraindo mais informações, além de ser uma alternativa mais rentável”, explica Vieira, já que lançar telescópios grandes ao espaço exige muito dinheiro, consórcios internacionais e há um limite de tamanho desses espelhos - o Hubble, por exemplo, tem apenas 2,4 m de diâmetro de espelho.

Telescópios ao longo do tempo

Por fim, Vieira trata da evolução dos telescópios, citando diversos deles que fizeram história, como o do inglês William Herschel, de 1787, com 1,2m de diâmetro da objetiva; o Leviatã de Parsonstown, do irlandês William Parsons, de 1845, com 1,8m; o Hooker, dos EUA, de 1917, com 2,5m (através desse o astrônomo Edwim Hubble descobriu a expansão do Universo); o BTA-6, soviétivo, de 1975, com 6m até chegar aos recentes Keck I e II, dos EUA, com 10m.

Com o desenvolvimento da técnica da óptica adaptativa, três novos telescópios podem revolucionar ainda mais essa história. Com espelhos primários com mais de 20 m de diâmetro, está em fase de construção o Telescópio Gigante Magalhães (GMT), em fase de projeto o Telescópio de Trinta Metros (TMT), ambos dos EUA e em estudo o Telescópio Europeu Extremamente Grande (E-ELT), da União Europeia. Esses complexos telescópios terrestres podem entrar em operação em 2020.