Spettro della cometa C/2007 N3 Lulin

[Paolo]

Il lavoro non e' ancora completo e ci sono alcuni aspetti da verificare.
Nell'ultimo aggiornamento all'articolo sulla cometa.
Ciao ciao
Paolo

[Paolo]

Fatte finalmente le verifiche, ho potuto completare il lavoro grazie ad un altro paio di sessioni di riprese spettroscopiche.

Lo spettro principale migliore risulta quello preso il 25 febbraio:

http://quasar.teoth.it/images/stories/L ... ht_sky.jpg

D'altra parte la luminosita' della cometa era al culmine e le condizioni del cielo molto favorevoli.

Dato che il mio spettroscopio non riesce a mantenere a fuoco l'intero spettro sebbene con il reticolo da 150 l/mm questo entri quasi completamente nel campo del sensore CCD, la zona del violetto risulta affetta da un certo grado di sfocatura (ho focalizzato su alcune linee di emissione della lampada campione nel giallo).

Per questo il profilo analizzato con Visual Spec e' tagliato sulla sinistra intorno a 4000A, lasciando la parte di spettro correttamente a fuoco:

http://quasar.teoth.it/gallery/albums/u ... ofile4.jpg

Per quanto riguarda l'importante emissione del cianogeno a 3880A ho effettuato altri due tentativi di ripresa. Il 28 febbraio ho usato lo stesso reticolo (150 l/mm) mettendo a fuoco sulla riga del mercurio sui 4358A. Cio' nonostante l'emissione del CN e' risultata sempre un po' fuori fuoco, quindi probabilmente inutilizzabile per uno studio del profilo.

Successivamente, a causa del maltempo e della Luna nelle vicinanze della cometa, solo la sera del 12 marzo ho potuto nuovamente puntare gli strumenti sulla Lulin. La sua magnitudine pero' era scesa vistosamente come si capisce anche osservando l'immagine della fenditura durante le riprese:

25 febbraio:


12 marzo:

Il falso nucleo e' all'interno della fenditura ma attorno c'e' traccia della chioma.

Visto l'interesse solo per la riga del CN, ho utilizzato un reticolo da 600 l/mm al posto del 150 l/mm, producendo uno spettro con maggiore risoluzione rispetto ai precedenti. Usando una lampada campione molto piu' potente ed evitando la flatbox ho potuto effettuare una messa a fuoco di precisione su alcune righe prossime alla lunghezza d'onda del cianogeno, evitando cosi' i problemi avuti in precedenza.

Per un controllo piu' accurato possibile ho messo in parallelo allo spettro della cometa anche quello della lampada campione e di una stella di riferimento (Castore, tipo A2Vm), presi nella stessa serata:

http://quasar.teoth.it/gallery/albums/u ... rum_2d.jpg

Tutto e' a fuoco stavolta, come si evince dalle righe nette della lampada e dalla stella di riferimento (gli assorbimenti della serie di Balmer sono allargati intrisecamente per processi fisici della stella, ma c'e' una sottile riga a confermare un corretto fuoco)

L'emissione del CN appare dunque allargata e doppia, con una distanza tra le due bande proprio come ci si aspettava. Il profilo analizzato con Visual Spec:

http://quasar.teoth.it/gallery/albums/u ... 2mar09.jpg

Maggiori dettagli sulla pagina della Lulin nell'aggiornamento del 18 marzo:

http://quasar.teoth.it/index.php?option ... id=81#agg2

Ciao
Paolo

[Marco Bensi]

Sono troppo ruspante per apprezzare fino in fondo i tuoi lavori di qualita' e presentati in questo modo sempre impeccabile Paolo !!

Pero' non posso esimermi da farti i miei complimenti per il tuo lavoro.

Ciao

[Marco Di Lorenzo]

Impressionante come al solito, Paolo.
Anch'io mi sento abbastanza ignorante e, in particolare, mi piacerebbe saperne di più sullo sdoppiamento della riga del cianogeno...

[Paolo]

Grazie per il commento "Marchi"... ma lasciate stare le parole "ruspante" e "ignorante" e tenete sempre a mente che anche io sono alle prime armi in questo campo. Dopotutto siamo amatori e non professionisti...

Dal punto di vista delle procedure la spettroscopia pratica non ha nulla di particolarmente complicato. Cambia solo il tipo di strumento ma il resto e' quanto usato per le foto tradizionali. Certo, conoscere a fondo i meccanismi chimico-fisici che producono una determinata emissione non e' cosa semplice (almeno per me), ma ci sono molte informazioni in uno spettro i cui principi possono essere facilmente compresi ed e' davvero affascinante verificarli sui soggetti astronomici.

In questo caso si parla di uno spettro cometario, argomento forse un po' troppo "a sorpresa" senza aver trattato magari qualche base di spettroscopia in precedenza. Per questo mi piacerebbe cominciare ad inserire qualche topic che affronta temi piu' semplici e soprattutto che considera lavori eseguiti con strumenti alla portata di tutti. Speriamo di avere un po' di tempo... Con la pellicola era veramente tosta! Per fortuna le nostre CCD hanno semplificato tutto. Oggi si prendono validi spettri anche con una webcam, per cui nessuno si deve perdere l'occasione, secondo me, di intraprendere questa avventura.

Marco (DL), credo che l'emissione del CN sia doppia sempre, non quindi che esistono situazioni speciali in cui si presenta cosi'. Per evidenziarle bisogna pero' che lo spettro abbia una risoluzione sufficiente perche' la distanza tra i due picchi e' dell'ordine della decina di angstrom. Da quello che ho letto si tratta di un fenomeno di "fluorescenza-risonanza". Le molecole del cianogeno assorbono la luce solare e la riemettono in specifiche lunghezze d'onda. Ciascuna delle due bande e' composta quindi da emissioni discrete e ravvicinatissime la cui distribuzione in frequenza e' funzione della distanza dal Sole (varia la temperatura). Con temperature piu alte le due bande si allargano e si allontanano dal baricentro e viceversa.
Siccome il profilo dell'intensita' dello spettro solare non e' uniforme ma mostra variazioni (assorbimenti piuttosto repentini) nei pressi di quelle frequenze (3880A), basta un leggero effetto Doppler per far interagire in maniera diversa l'energia proveniente dal Sole con il CN per cui l'altro elemento in gioco e' la velocita' radiale della cometa rispetto al Sole. Ho citato solo due fattori ma credo che studi recenti ed approfonditi non la facciano cosi' semplice...

Questo e' uno spettro del CN della cometa C/2000 WM1 (Linear) preso con uno spettrografo professionale ad altissima risoluzione (da un link inviatomi da Giuseppe che ringrazio)

http://www.eso.org/gallery/d/25718-3/ph ... normal.jpg

Siccome tu sei molto piu' esperto di me (ma ci sono anche chimici sul forum... senza fare nomi, vero Franco?), se hai/avete modo di leggere qualcosa in proposito (ma anche di altri fenomeni che riguardano la spettroscopia) e riuscite a spiegarla con concetti semplici anche io aspetto a braccia aperte.

A presto!
Paolo

[Marco Di Lorenzo]

Grazie Paolo. L'argomento merita sicuramente approfondimenti (tra l'altro nel link ESO si vede chiaramente una ulteriore struttura "iperfina" all'interno delle due righe in questione)...
Dimenticavo di notare che la lunghezza d'onda in cui tutto questo si osserva è a ridosso tra il violetto e l'ultravioletto, una regione sicuramente non facilmente accassibile nè dall'occhio nè dai normali CCD! 
Dunque ancora complimenti e vedi se riesci a misurare anche l'abbonmdanza degli isotopi di Azoto nella Lulin  ;)