Un astrógrafo (o cámara astrográfica ) es un telescopio diseñado con el único propósito de realizar astrofotografía . Los astrógrafos se utilizan principalmente en estudios astronómicos de campo amplio del cielo y para la detección de objetos como asteroides , meteoros y cometas .
Las mejoras en la fotografía a mediados del siglo XIX dieron lugar a diseños dedicados a la astrofotografía, que también fueron populares en el siglo XX. Como en otras técnicas de fotografía, se utilizaban sustancias químicas que reaccionaban a la luz, que se registraban en una placa fotográfica de vidrio o, a veces, en una película fotográfica . Muchos observatorios de este período utilizaban un astrógrafo, además de instrumentos como el telescopio de tránsito , grandes refractores y cronómetros , o instrumentos para observar el Sol .
Los astrógrafos se utilizaban a menudo para realizar estudios del cielo nocturno , y uno de los proyectos famosos fue Carte du Ciel . Entre los descubrimientos realizados con un astrógrafo se encuentra el entonces planeta Plutón . En lugar de mirar a través del telescopio, se descubrió utilizando un comparador de parpadeo con imágenes tomadas por un astrógrafo.
A finales del siglo XX, los detectores electrónicos se volvieron más comunes y los datos se almacenaban electrónicamente.
La mayoría de los telescopios de investigación de esta clase son refractores , aunque existen muchos diseños reflectores (normalmente de mayor tamaño) , como el Ritchey-Chrétien, y catadióptricos, como la cámara Schmidt . Los parámetros principales de un astrógrafo son el diámetro y la relación f del objetivo , que determinan el campo de visión y la escala de la imagen en la placa fotográfica o el detector CCD . El objetivo de un astrógrafo no suele ser muy grande, del orden de 20 a 50 cm (8 a 20 pulgadas).
La forma del plano focal suele estar diseñada para funcionar junto con una placa fotográfica o un detector CCD de forma específica. El objetivo está diseñado para producir una imagen particularmente grande (por ejemplo, 17 x 17 pulgadas (430 mm × 430 mm)), plana y sin distorsión en el plano focal . Incluso pueden estar diseñados para enfocar ciertas longitudes de onda de luz para que coincidan con el tipo de película que están diseñados para usar (los primeros astrógrafos se corrigieron para funcionar en longitudes de onda azules para que coincidan con las emulsiones fotográficas de la época).
Los astrógrafos de gran angular con coeficientes f cortos se utilizan para fotografiar una gran área del cielo. Los astrógrafos con coeficientes f más altos se utilizan para mediciones más precisas. Muchos observatorios del mundo están equipados con los llamados astrógrafos normales con una apertura de alrededor de 13 pulgadas (330 mm) y una distancia focal de 11 pies (3,4 m). El propósito de un "astrógrafo normal" es crear imágenes en las que la escala de la imagen en el plano focal sea un estándar de aproximadamente 60 arcsecs / mm.
Los astrógrafos que se utilizan en astrometría registran imágenes que luego se utilizan para "mapear" las posiciones de los objetos en una gran área del cielo. Estos mapas se publican luego en catálogos para ser utilizados en estudios posteriores o para servir como puntos de referencia para imágenes del espacio profundo.
Los astrógrafos utilizados para la clasificación estelar a veces consisten en dos telescopios idénticos en la misma montura (un astrógrafo doble). Cada campo del cielo puede ser fotografiado simultáneamente en dos colores (normalmente azul y amarillo). Cada telescopio puede tener objetivos no acromáticos diseñados individualmente para enfocar la longitud de onda de luz deseada que se empareja con la respectiva placa fotográfica sensible al color (blanco y negro). En otros casos se utiliza un solo telescopio para hacer dos exposiciones de la misma parte del cielo con diferentes filtros y película sensible al color utilizada en cada exposición. La fotografía de dos colores permite a los astrónomos medir el color, así como el brillo (magnitud), de cada estrella fotografiada. Los colores indican la "temperatura" de la estrella. Conocer el tipo de color y las magnitudes permite a los astrónomos determinar la distancia de una estrella. Los campos del cielo que se fotografían dos veces, con décadas de diferencia en el tiempo, revelarán el movimiento propio de una estrella cercana cuando se mida contra el fondo de estrellas o galaxias distantes.
Al tomar dos exposiciones de la misma sección del cielo con días o semanas de diferencia, es posible encontrar objetos como asteroides , meteoros , cometas , estrellas variables , novas e incluso planetas desconocidos . Al comparar el par de imágenes, utilizando un dispositivo como un comparador de parpadeo , los astrónomos pueden encontrar objetos que se movieron o cambiaron de brillo entre las dos exposiciones o simplemente aparecen en una sola imagen, como en el caso de una nova o un meteoro. A veces, los objetos incluso se pueden encontrar en una exposición, ya que un objeto que se mueve rápidamente aparecerá como una "línea" en una exposición prolongada.
Un caso bien conocido de un astrógrafo utilizado en un descubrimiento es el descubrimiento del planeta enano Plutón por parte de Clyde Tombaugh en 1930. Tombaugh recibió el encargo de buscar un supuesto "noveno planeta", que se lograría fotografiando sistemáticamente el área del cielo alrededor de la eclíptica . Tombaugh utilizó el astrógrafo refractor de 13 pulgadas (330 mm) (3 elementos de lente) f/5.3 del Observatorio Lowell , que registraba imágenes en placas de vidrio de 14 por 17 pulgadas (360 mm × 430 mm).
En el campo de la astronomía amateur , muchos tipos de telescopios comerciales y construidos por aficionados están diseñados para la astrofotografía y se denominan "astrógrafos". Los diseños ópticos de los astrógrafos amateurs varían ampliamente, pero incluyen refractores apocromáticos , variaciones de reflectores Cassegrain y reflectores newtonianos . La mayoría de los diseños ópticos no producen campos de imagen grandes, planos y bien corregidos y, por lo tanto, requieren algún tipo de corrección óptica mediante aplanadores de campo o correctores de coma . Los astrógrafos amateurs suelen tener enfocadores diseñados específicamente, están construidos con materiales térmicamente estables como fibra de carbono y se colocan sobre soportes resistentes para facilitar el seguimiento preciso de objetos del cielo profundo durante largos períodos de tiempo. [ cita requerida ]
