Дифракционные лучи

Дифракционные лучи — линии, исходящие от ярких мест в изображениях, например звёзд. Они возникают в зеркальных телескопах-рефлекторах многих систем (Ньютона, Грегори, Кассегрена).

Дифракционные лучи являются разновидностью аберрации в оптической системе, которая вызывается дифракцией светового потока вокруг растяжек (как правило, тонких металлических пластин), поддерживающих вторичное зеркало (ВЗ).^[1].

От дифракционных лучей, среди телескопов-рефлекторов, свободны зеркально-линзовые системы и редкие ассиметричные системы - такие Ломоносова-Гершеля и брахиты, а также все телескопы-рефракторы. У всех этих оптических систем отсутствуют такие детали как растяжки крепления вторичного зеркала; соответственно, на фотографических и визуальных изображениях эта проблема отсутствует.

Хотя дифракционные лучи могут заслонить части изображения и крайне нежелательны в профессиональной астрофотографии, некоторым астрономам-любителям они нравятся как визуальный эффект: они придают ярким звездам вид «Вифлеемской звезды»^[2], а также могут помочь с фокусировкой^[3].

Вторичное зеркало во всех симметричных системах зеркальных телескопов должно быть расположено на центральной оптической оси телескопа, и, соответственно, обычно оно там устанавливается на креплениях - растяжках внутри телескопа. Независимо от того, насколько хорошо выполнены эти элементы, они в любом случае являются препятствием для света, который вынужден их огибать. Таким образом, дифракционные лучи представляют собой потери света, который можно было бы использовать, чтобы создать изображение звезды^[4].

Традиционно телескопы-рефлекторы имеют 4 растяжки, поддерживающие вторичное зеркало. Подобное конструктивное решение дает 4 дифракционных луча на плоскости изображения исходящих из центра изображённой звезды (или другого светящегося объекта, например планеты) через каждые 90°.
Недорогие любительские рефлекторы часто имеют 3 растяжки; это решение дает не три, а шесть дифракционных лучей (через каждые 60°).
Системы с двумя растяжками или одной опорой (которые должны давать всего два луча) не могут прецизионно удерживать вторичное зеркало и используются лишь в телескопах-игрушках.

Существуют достаточно сложные конструктивные решения, поддерживающие вторичное зеркало при помощи не прямых, а спиралевидных опор - это даёт превращение дифракционных лучей в более сложную картину, в кривые линии. Широкого распространения подобные системы не получили.

• Маска Бахтинова

• Merrifield, Michael. Diffraction Spikes  (неопр.). Deep Sky Videos. Brady Haran.
• Kratzke, Bastian. Best lenses for Sunstars  (неопр.). phillipreeve.net (15 июля 2020).