¿Las estrellas realmente tienen puntas? Descubramos este interesante fenómeno

A la hora de dibujar una estrella no puedes evitar hacerlo con rayos o puntas. Son precisamente estas características las que dejan claro que se trata de una estrella. Sin embargo, en realidad sabemos bien que las estrellas son cuerpos esféricos, quizás con discos, pero ciertamente sin puntos.

Pero entonces ¿por qué observamos las puntas?

La respuesta hay que buscarla en el esquema óptico de un telescopio.

El esquema óptico de los grandes telescopios

El objetivo principal de un telescopio es recoger la mayor cantidad de luz posible de un objeto celeste, una estrella en nuestro caso, y hacerla converger en un plano (llamado plano focal) en el que se forma la imagen de la estrella.

Hay dos principios ópticos con los que la luz puede converger: la refracción mediante una lente transparente (pensemos, por ejemplo, en la lente con dos caras convexas) o la reflexión mediante un espejo cóncavo.

A diferencia de la refracción utilizada en los telescopios pequeños, el principio de reflexión se utiliza exclusivamente en los telescopios grandes. Si queremos tener un gran colector de luz, sólo un espejo nos permite alcanzar grandes dimensiones (hasta 39 metros de diámetro como en el caso del Extremely Large Telescope en construcción).

Para hacer converger la luz de la estrella en el plano focal se necesitan dos espejos: el espejo primario, llamado así porque es el más grande de los dos, y un espejo secundario más pequeño. La luz recogida por el espejo primario se refleja en el secundario y este último la dirige hacia los planos focales.

La complicación de los telescopios reflectores

El espejo secundario, para cumplir su cometido, debe colocarse delante del primario (los dos espejos se miran) y se utilizan montantes para sostenerlo (como en el esquema de la figura superior).

Son precisamente los puntales los responsables de la formación de puntos en las imágenes de las estrellas.

Lo que sucede es que la luz de la estrella, antes de llegar al espejo primario, encuentra el espejo secundario y sus puntales como un obstáculo en su camino. La presencia de la secundaria y los puntales produce un efecto óptico llamado difracción por el cual una fracción de la luz de la estrella, en lugar de converger en un punto (la imagen puntual de la estrella), se distribuye simétricamente en el patrón de difracción.

Este patrón de difracción consta de rayos o puntos que se extienden desde la estrella con un número de puntos que duplica el número de puntales. Si el espejo secundario, como en el caso del Telescopio Espacial James Webb, está sostenido por tres puntales, verás seis puntos principales (más algunos secundarios de los que hablaremos más adelante).

Cuanto más brillante es la estrella, más brillante es el patrón de difracción, es decir, más brillantes son los rayos que rodean la estrella.

Los pequeños consejos

Como era de esperar, además de las puntas grandes producidas por los montantes, en las imágenes también se ven puntas más pequeñas. Estos se producen por la difracción de la luz de las estrellas por los segmentos que forman el espejo primario del telescopio.

Por ejemplo, en el caso del James Webb, el espejo primario está formado por 18 segmentos hexagonales con un diámetro de 1.32 metros cada uno que, ensamblados entre sí, formaron un espejo con un diámetro de 6.5 metros.

Los tres puntales se dispusieron generalmente de manera que todas menos dos de las puntas de difracción producidas por los segmentos se superpusieran con las producidas por los puntales. Por tanto, los dos puntos pequeños son los únicos residuos que no pueden superponerse a los grandes.

Para el astrónomo el patrón de difracción es un problema, pero para aquellos que quieren disfrutar de la belleza de una imagen astronómica, como la de Westerlund 1 mostrada arriba, los puntos son sin duda un valor añadido a la belleza de las estrellas.