"Spettroscopia facile", qualche link

[Paolo]

Desidero segnalare alcuni interessanti link che trattano l'utilizzo pratico dello spettroscopio piu' semplice in commercio, lo Star Analyser 100. Le pagine sono state scritte da amici astrofili (Dario, Fulvio e Alberto li conosco anche di persona) molto preparati e chiari nell'esposizione dei concetti e delle attivita'.
 
Dario Castellano:
http://www.unioneastrofilinapoletani.it ... alpori.pdf
 
Ivaldo Cervini:
http://www.astropix.it/spettroscopia/index.html
 
Fulvio Mete:
http://www.lightfrominfinity.org/Star%2 ... alyser.htm
 
Alberto Villa:
http://www.eanweb.com/2011/spettrografi ... r-analyser
 
Nella sua estrema semplicita', un reticolo come questo puo' essere usato per lavori sia di base che di una certa complessita'. Forse per questo e' uno oggetto che difficilmente si abbandona, anche quando si acquistano strumenti superiori. Al campo di Fonte Vetica, meteo permettendo, avremo modo di vederlo al lavoro per una survey di oggetti peculiari e classificazione stellare.

Ciao ciao
Paolo

[marcoleo]

Paolo,
grazie a te per l'informazione e agli autori dei vari articoli. E' da un mese che ho rispolverato il mio SA100 e sto ripercorrendo il percorso del mio inizio in spettroscopia (qualche mese fa..non anni !)cercando di capirne di più su:

- distanza del SA100 dal sensore della MX196
- valutare dove è meglio utilizzare il binning 2x2 e 1x1
- accuratezza nella messa a fuoco
- tempo di integrazione più in linea possibile con il rapporto segnale/rumore e con il fine di tenere controllato l'inquinamento luminoso.

Quello che sto vedendo è che ogni classe stellare ha la sua "personale ricetta" ! In particolare sul fuoco, sulla distanza del SA100 dal sensore e sul tempo di integrazione. Correlando questo studio con la magnitudo di un oggetto si può tentare di definire delle ricette specifiche riutilizzabili. Le prove le eseguo a batch di stelle in modo da non cambiare le variabili. Utilizzo come stella guida la stessa stella oggetto di indagine spettroscopica e cerco di posizionare le diverse stelle sempre nella stessa area del sensore. Uno dei problemi che emerge subito è la diversa necessità di fuoco nel passare dalla zona blu a quella rossa, ma sto pensando di realizzare alcune serie di immagini con diversi valori di fuoco e poi fare dei mosaici della parti con il fuoco corretto, questo è possibile se non si tocca niente, a parte il fuoco ovviamente, e si cerca di non variare la posizione dello spettro sulla linea dei pixels. Insomma si possono avviare diversi filoni di studio, con calma e senza fretta.

In particolare sto facendo lo spettro ad alcune stelle dell'Orsa Maggiore presenti proprio nella zona del cielo più inquinata visibile dal mio osservatorio (praticamente sopra la linea della metropolitana linea verde + stabilimenti vari con fari accesi anche di notte). Sono un pò masochista ma effettivamente sono esercizi utili...per fare addestramento. La praticità nella gestione dello SA100 e la sua facilità nel montarlo ed orientarlo aiutano molto. Io lo tengo perennemente montato sulla ruota protafiltri e posso ruotare in asse il CCD per posizionare lo spettro in modo orizzontale. Qui sotto un esempio di sovrapposizione di curve senza correzione strumentale. Sono alcune stelle dell'Orsa Maggiore.

Grazie anche per i tuoi consigli via email. Entro l'anno acquisterò un CCD più preciso.

Saluti a tutti !

Marco

[Paolo]

Davvero incredibile quante considerazioni tecniche si possono fare attorno a questo semplice reticolo! Hai ragione Marco, il fuoco non è costante per tutto il range di frequenza. Ho potuto verificare che lo schema ottico del telescopio usato è il pricipale responsabile. La peggiore situazione si ha accoppiando il reticolo ad un rifrattore acromatico di corta focale. In questo caso, focalizzando il centro banda (verde/giallo), nella regione blu dello spettro si forma un vistoso ventaglio prodotto dal forte allargamento (sfocatura) progressivo dello spettro in direzione dell'UV. Focalizzando una delle righe nel violetto si sfocano le altre regioni spettrali, un bel problema!

Noto ancora un residuo di questo effetto perfino con il rifrattore Apo Pentax 75, mentre e' quasi assente usando i telescopi SC da 5 e 9.25 pollici. In realta' torna leggermente visibile interponendo, con gli SC, il riduttore di focale. Per questo uso ormai il reticolo SA100 con queste ottiche lavorando sempre a f/10. La bontà degli spettri è tale che anche usando il prisma a 3.8 gradi che mi è arrivato qualche giorno fa non si producono grossi miglioramenti. Anzi, sembra che nel blu si perda risoluzione ma mi riservo di fare ulteriori prove con questo aggiuntivo per SA100.

Se nel tuo caso la sfocatura differenziale è molta e vuoi produrre piu spettri focalizzati in diverse regioni da assemblare in seguito, dovresti preoccuparti di riprendere con la stessa posizione di fuoco target e stella di riferimento (se questa occorre). È un pò noioso perchè devi saltare dal target alla stella più volte ma è necessario che non vengano mai cambiati i parametri di ripresa prima di aver lavorato con la stella di riferimento (ad es. la sequenza target@fuoco1 -> target@fuoco2 -> stella@fuoco1 -> stella@fuoco2 non è corretta). Naturalmente gli spettri vanno elaborati per specifico fuoco e poi uniti ad esempio con il comando join di Vspec. Comincio a pensare che un C6 o un C8 ti risolverebbe parecchi problemini...

La distanza dal sensore secondo me è un punto cruciale. Siccome sono sempre in agguato gli errori di guida e la turbolenza atmosferica, io lavorerei sempre alla massima distanza (massima dispersione) abbassandola solo quando, a causa della scarsa luminosità del target, il rapporto s/r risulterebbe troppo basso. Tipicamente novae e supernovae, quasar ed altri target similari lo richiedono, mentre con molte Wolf Rayet e tantissime altre stelle possiamo permetterci di mantenere un tiraggio maggiore.

Anche secondo me è bene piazzare lo spettro sempre nella stessa posizione sul frame, soprattutto per acquisire target e stella di riferimento. Quando ho tempo vorrei fare prove più approfondite ma mi sembra che i risultati non siano esattamente uguali se ci si sposta. Tanto non costa praticamente nulla, io metto un "mark" (con Astroart) sull'ordine zero e piazzo nello stesso punto del frame ogni target da studiare.

Tra l'altro aggiungerei la considerazione che, con spettri di estensione massima come quelli prodotti dal reticolo, la calibrazione lineare (a due punti o un punto e dispersione) non è molto precisa. Io consiglio di prendere sempre una stella di caIibrazione di tipo A0 (o vicina) e di utilizzare le principali righe di Balmer e l'atmosferica a 7620 A (da approfondire in che modo perchè è un blend di bande molecolari) per la calibrazione a più punti (almeno 4).

Marco, non è affatto da pazzi lavorare con stelle che si stagliano su un fondo pesantemente inquinato. Quello che conta è il rapporto s/r e per moltissime stelle luminose non c'è nessun problema. La poca dipendenza dal fondo inquinato è uno degli aspetti positivi della spettroscopia... I precisi profili spettrali che ci mostri ne sono la prova. Ottimo allenamento!

Ciao ciao
Paolo

[Paolo]

Entro l'anno acquisterò un CCD più preciso.

A proposito di questo, la Atik 314L+ e' stata provata da Christian Buil che cita sulla ML Spectro-l quanto di seguito:

From: Christian Buil
Sent: Tuesday, July 19, 2011 12:18 PM
To: spectro-l@yahoogroups.com
Subject: Re: [spectro-l] Atik Camera Recommendations

Atik314L+ is presently my favorite camera for faint object spectrography
with LISA and LHIRES III (see for example, the LISA
observations of M51 supernova: http://astrosurf.com/buil/supernovae/2011/obs.htm

I wrote a comparative test between ATIK314L+, QS583, QSI532 ...
It will be published next weekend, with a new version of ISIS (V3, containing a
tool for precise camera performance evaluation and more).

The gain of ICX285AL CCD (Atik314L+) with respect of KAF-8300 is
typically 0.4 magnitude for the same exposure. This is significant.

Christian B

L'ultima frase e' relativa al confronto del sensore ICX285AL (Atik314L, SXV-H9, ecc) con il KAF-8300 utilizzato da quasi tutti i costruttori di camere CCD, che ha permesso di misurare un guadagno del sensore Sony di ben 0.4 magnitudini.

E vero che con reticoli come lo Star Analyser 100 e' possibile usare anche una webcam, ma in questo caso si mette un pesante limite che costringe a lavorare solo sulle stelle piu' luminose. Per studiare tanti soggetti interessanti come novae e supernovae, quasars ed altro occorre una camera CCD raffreddata, caldamente consigliata monocromatica. La Atik 314L+ e' forse oggi il miglior compromesso tra efficienza, rumore di lettura, dimensioni del sensore e costo. Per la spettroscopia ha anche il vantaggio di non presentare il fringing (oscillazioni periodiche di intensita' non rimovibili con il flat) nella regione dell'infrarosso per effetti di interferenza sul sensore.

Ciao
Paolo