Por que, por exemplo, o espelho secundário do Hubble não bloqueia parte da imagem?

O observatório SOHO possui um objeto opaco no caminho da luz que bloqueia a luz direta do sol, permitindo observar a coroa. O Hubble e muitos outros telescópios têm um grande espelho primário no fundo de um tubo, que direciona a luz para um espelho secundário menor na abertura do tubo. Por que esse outro espelho não causa uma área circular "sem dados" no meio das imagens resultantes?

Um ponto específico da imagem é formado pela convergência de todos os raios de luz que saem desse ponto no objeto e ricocheteiam no espelho. Desde que haja alguns raios que possam fazer isso, o único efeito do secundário é bloquear alguns dos raios, escurecendo ligeiramente essas partes da imagem.

A função de um telescópio ou do seu olho é converter ângulos em distâncias em um detector. Você pode ver na figura abaixo (na excelente página do telescópio da Hyperphysics: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/teles.html ) que raios de luz provenientes de um único objeto (um objeto não resolvido ponto de luz de uma estrela no espaço) entre no telescópio de uma única direção (ângulo no céu), em paralelo. Eles passam pelo telescópio e uma imagem é formada na parte de trás do seu olho (ou no caso do Hubble, em um detector eletrônico, que você pode pensar em ser a pequena seta vermelha). A imagem é uma representação desses ângulos como posições separadas por alguma distância em uma superfície 2D. No detector, toda a luz desse ângulo de ângulo único é luminosa em um único ponto.

Se suas pupilas se contraem, você não vê menos do mundo, os ângulos que entram no olho permanecem os mesmos, mas o número de raios de cada ângulo diminui e menos luz de cada objeto (luz de todas as direções) fica mais fraca.

A abertura na frente do Hubble é como a pupila do seu olho; se fosse menor, menos luz entraria, mas da mesma maneira que muitas direções poderiam ser vistas. O espelho secundário estar no caminho apenas significa que a pupila do Hubble é diferente da sua, alguns raios do objeto não chegam ao detector, mas a imagem não muda, apenas o brilho.

Se o espelho secundário não estivesse lá (como em um telescópio de refração mais difícil de ser fabricado pelo fabricante), o Hubble coletaria um pouco mais de luz em cada direção e poderia observar as coisas um pouco mais rapidamente, mas a visão do céu no detector seria a mesma.

(O SOHO bloqueia o sol colocando efetivamente um bloco em uma imagem formada dentro do telescópio, por exemplo, onde a seta que mostra a imagem está no simples telescópio acima, o "olho" do SOHO vê apenas os raios nas bordas do sol, bloqueando-os em um "plano de imagem", este é um "coronagraph", https://en.wikipedia.org/wiki/Coronagraph ).