Widma gwiazd ze spektrografu Low Spec 2

[bajastro]

Zbudowany spektrograf (spektrometr) w technologii wydruku 3D zaczął zbierać fotony od gwiazd w skali zbliżonej do testu z widmem słonecznym. Wielkie to jest, wyciag SW po prostu zdechł (zwykły Crayford z mikrofokuserem). Blisko 2 godz. zajęło mi ustawienie setupu, a to gwiazdy nie mogłem trafić, a to problem z modułem guidingu. Ogromne odblaski od dwóch powierzchni dysku ze szczelinami, brak warstw antyodblaskowych. Do tego w module umieszczony jest achromat, a do kamery nie wkręciłem filtra, więc szło na full spektrum. Chyba trzeba będzie się do tego modułu przyzwyczaić i tyle. Gwiazdy nie guidowałem, na to jeszcze przyjdzie czas.

 

Sam setup z Newtonem 8" wygląda ciekawie, po prostu inaczej:

Wybrałem szczelinę o szerokości 50 μm (dla Słońca było to 20 μm), żeby było szybciej, do tego przewalały się chmury. Latem będą powstawały całe widma dla jasnych gwiazd w dużej skali.

Celem obserwacji była linia sodu Na I, od dawna moim marzeniem było rozdzielić tę linię w widmach gwiazd i udało się.

 

Almach - podwójna linia sodu Na I

 

Aldebaran - linia sodu, porównanie pojedynczej ekspozycji ze stackiem

W zasadzie porównywalnie wyszło, stack odrobinę rozmył słabsze linie.

 

Oraz zimowa Capella, przyjemnie się obserwowało, tylko ten wiatr i chmury

 

"Wapniaki" Ca

Linie Hβ i Fe

Tryplet Mg

Podwójna linia sodu Na

Linia Hα

Warto dodać, że Capella to układ spektroskopowo podwójny, tworzą go dwa żółte olbrzymy, oba są typu widmowego G. Okres orbitalny składników wynosi 104 dni.
Widmo jest bardzo podobne do słonecznego, miejscami daje się zauważyć głębsze linie metali niż w przypadku Słońca. Porównanie z widmem słonecznym zrobię po rejestracji widma dla szczeliny 20 μm. Łatwo można się zgubić, pomocą jest wykonane kilka dni temu widmo Słońca. Ustawienie zakresu bardzo ułatwia śruba mikrometryczna.

 

No to się zaczęła polska amatorska spektroskopia gwiazdowa wysokich rozdzielczości, to już nie jest tak łatwe jak w przypadku Star Analyserów 

Edytowane 5 Listopada 2019 przez bajastro

[Adam D]

Wygląda zatem na to, że lepiej zrobić serię klatek i wybrać najlepszą z nich, niż robić stack?

 

[bajastro]

W przypadku jasnych gwiazd wystarczy wybrać najlepszą klatkę z serii, ale słabsze (te poniżej 4 mag) będą wymagały już stacka, bo będą spore szumy w tej skali (0.02 nm/pix).

[Jagho]

32 minuty temu, bajastro napisał:

...Ogromne odblaski od dwóch powierzchni dysku ze szczelinami..

Właśnie wczoraj montowałem dysk ze szczelinami i się zastanawiałem dlaczego warstwa odbijająca jest "od dołu". Przez to w module guidingu światło napotyka najpierw warstwę powierzchni "szklanej" a dopiero potem właściwą odbijającą. Zastanawiam się czy nie odwrócić dysku Ovio. Co prawda szerokości szczelin nie będą się wówczas zgadzać z opisami, ale sobie jakoś z tym można poradzić. 

Gratuluję obserwacji.

Edytowane 5 Listopada 2019 przez Jagho

[bajastro]

Też nie wiem czemu dał od dołu, zrobię test z obróconymi powierzchniami, najwyżej kiedyś trzeba będzie przeprojektować element...w zasadzie do odwócenia byłaby tylko kolejność numerków na boku "kołowrotka".
Ovio też trochę zwalił sprawę, bo mogliby pomyśleć o wastwach antyodblaskowych, w PL chyba nikt ich nie na niesie, nawet gdyby dowiedział się z jakiego szkła jest dysk (głównie chodzi o współczynnik załamania i liczbę Abbego). Zacząłem się zastanawiać dlaczego niektóre spektrometry mają polerowane szczeliny z metalu, może chodzi właśnie o wyeliminowanie tych odbić całkowicie.

Edytowane 5 Listopada 2019 przez bajastro

[Dasionek]

Patrzę się czytam i tak nie wiem o co chodzi  czarna magia, 

Ale życzę udanych łowów. 

[diver]

@bajastro, obrazki nie są tak ładne jak te zwykłe obrazy z wizuala, więc nie wszystkim będą się podobać.

Mnie się podobają. Gratuluję naukowego podejścia do "oglądania" gwiazd. Gdyby nie widma spektroskopowe gwiazd gwiazd, niewiele byśmy o nich widzieli. Więc życzę wielu udanych widm i wielu naukowych wniosków.

 

[Gość wessel]

Gratuluję udanego uruchomienia ! Z ciekawością oglądam Wasze działania w spektroskopii...

[ryszardo]

1 godzinę temu, bajastro napisał:

No to się zaczęła polska amatorska spektroskopia gwiazdowa wysokich rozdzielczości

Tak jest! Panowie - "zazdraszczam"!  Jak zdrowie pozwoli to mam to w planach do 0,5m.

[Meiser]

Super sprawa Gratuluje , mozesz wrzucic jakiegos stacka lub wybrana najlepsza fotke , ciekawe jak wyglada pojedyncze zdjecie ?

Edytowane 6 Listopada 2019 przez Meiser

[bajastro]

Przykładowe fotki bez obróbki, przycięte fragmenty w skali 100%.
Capella, tryplet Magnezu (pojedyncza klatka 30s, Gain 150 dla mojej kamery):

Capella, wapniaki (pojedyncza klatka 120s, Gain 150):

[bajastro]

Wczoraj przeprowadziłem test współpracy spektrografu Low Spec z refraktorem APO 107/700. Łatwo nie było, żeby wostrzyć obraz potrzebowałem extendera 2" z gwintem T2, brakło wyciągu, a z kątówką dielektryczną 2"  nie dało rady, po prostu obrócła się pod takim ciężarem. Potem niezsynchronizowany szukacz, itd. Zeszło przynajmniej 2 godz. na ustawienie setupu.

 

Profile linii wodorowych z serii Balmera w widmie Syriusza:

 

H-alpha - po prostu piękny profil

H-beta:

H-gamma:

H-delta i H-epsilon

Do analizy wybrałem najlepsze wizualnie klatki z serii (2 stacki nie złożyły się poprawnie).

[bajastro]

Porównanie szerokości linii H-alpha dla Aldebarana (K5III), Słońca (G2V) i Syriusza (A1V). Kalibracja m.in. na atmosferycznych liniach H2O występujących w rejonie linii H-alpha:

 

Aldebaran ma późniejszy typ, do tego jest olbrzymem, zawiera w widmie silniejsze i liczniejsze linie metali niż Słońce.
W widmie Syriusza oprócz bardzo szerokiej linii H-alpha występują w zasadzie tylko absorpcyjne linie pary wodnej zawartej w naszej atmosferze, które posłużyły do kalibracji.

[bajastro]

Arcturus (α Boo) , pomarańczowy olbrzym, jedna z najjaśniejszych gwiazd na naszym niebie. Typ widmowy jest określony na K1III-K2III, choć znalazłem źródło, które podaje nawet G8III/K0III.
W VSX figuruje z oznaczeniem NSV 6603 jako gwiazda zmienna typu LB, czyli wolna i nieregularna zmienna późnego typu o małej amplitudzie zaledwie 0.02 mag (filtr Johnson V):
https://www.aavso.org/vsx/index.php?view=detail.top&oid=45227
Zaciekawiły mnie w widmie tej gwiazdy 2 linie spektralne wapnia: Ca II K i H. Okazuje się, że w dużej rozdzielczości uzyskiwanej przez spektrografy Echelle (R min. 20000) występują podwójne zwykle asymetryczne wzniesienia emisyjne w samym środku linii H i K. Wywołane jest to różnymi prędkościami wiatru w chromosferze. Efekt ten można wykorzystać do długoterminowego monitorowania zmienności związanej głównie z aktywnością magnetyczną. Mi jak dotąd nie udało się rozdzielić centralnych wzniesień na 2 emisyjne piki, chociaż same wzniesienia w rdzeniach obu linii Ca II udało się zarejestrować:

Centralne wzniesienie w K jest wyższe niż w H, co dobrze zgadza się z literaturą (oznaczyłem czerwonymi strzałkami):

Źródło: Lexen E.; et al., 2010, The outer atmospheric layers of the early M dwarf Gliese 1

Link: https://www.researchgate.net/publication/41712893_The_outer_atmospheric_layers_of_the_early_M_dwarf_Gliese_1

 

Pomimo tego, że Arcturus jest olbrzymem późniejszego typu a Słońce znajduje się na ciągu głównym, obszar Ca II H i K jest bardzo podobny.

Edit: W Capelli występuje ten sam efekt, wcześniej nie zwróciłem na to uwagi:

Zmienia kształt w zależności od fazy:

Źródło: Cha, G.; et. al., 1996, High Resolution H-alpha and Ca II K Spectroscopic Observations of Capella and the Analysis

Link: http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1996PASP..108..594C/0000597.000.html

 

Wygląda na to, że to zjawisko typowe dla olbrzymów typu widmowego G i K.

Edytowane 3 Kwietnia 2020 przez bajastro

[bajastro]

Pewnej nocy na koniec rejestracji widma nowej N Cas 2021, skierowałem spektrograf na La Superbę (Y CVn), najjaśniejszą gwiazdę węglową widoczną gołym okiem na wiosennym niebie.

Jest to także gwiazda zmienna typu SRB - półregularny olbrzym o okresie pulsacji 268 d, jasność zmienia się w zakresie: 4.86 - 5.88 V.

Link VSX: https://www.aavso.org/vsx/index.php?view=detail.top&oid=5025

Mamy sporo pasm absorpcyjnych wody i tlenu w czerwonej i podczerwonej części. Linie te powstają w naszej atmosferze.

Widmo uwzględnia charakterystykę czułości sprzętu.

Do tego konieczne było znalezienie gwiazdy typu widmowego A w najbliższej okolicy obserwowanej gwiazdy Y CVn.

Wybór padł na gwiazdę 11 CVn typu widmowego A7V i jasności V mag= 6,25, której spektrum przedstawia się następująco:

 

Obserwacja 11 CVn i porównanie otrzymanego widma z widmem referencyjnym A7V z biblioteki pozwoliło uzyskać charakterystykę spektralną urządzenia (C8 + LOWSPEC + QHY163M):