P Cygni

[marcoleo]

Ciao a Tutti Carissimi !

Ieri grazie alla tregua del meteo c'è stata la possibilità di osservare e ho pensato che poteva essere interessante riprendere lo spettro di P Cygni. Ora, non so se Paolo o qualche altro amico qui hanno già trattato l'argomento, ho provato ad utilizzare la funzione search di Quasar e ho visto che Paolo ha accennato al profilo spettrale P Cygni parlando degli spettri delle Super Novae. Difatto lo spettro molto peculiare di questa stella è strato preso come modello e spesso si identifica un determinato profilo spettrale utilizzando il termine P Cygni richiamando quindi il modello della stella dove per la prima volta è stato notato. Comunque bando alle ciance eccolo qua:

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la prima meraviglia a livello ccd è la luce bianca "quasi accecante" che spara letteralmente H alpha, la seconda meraviglia è la presenza sia di un picco di assorbimento che di un picco di emissione presenti sia su Halpha che su HeI:

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notate anche l'intensità pazzesca che spara molto in alto a valori di intensità relativa verso 16. Gli spettri di bet Lyr che ho postato recentemente hanno il picco di H alpha che arriva nella migliore delle ipotesi intorno a 4.5:

Questa stella P Cyg è una variabile scoperta nel 1600 da Willelm Blaeu, navigatore olandese, cartografo e costruttore di globi celesti, nonché amico del celebre Tycho Brahe; l'aveva osservata di 3a grandezza, ma precedentemente non era visibile a occhio nudo e non è quindi da escludere che fosse giunta a tale luminosità in modo alquanto repentino. Tuttavia, col passare degli anni, la stella parve seguire strane vicissitudini fotometriche che la portarono successivamente a sparire dalla vista per poi riapparire come un debolissimo astro di 6a magnitudo sino a risalire alla 3a, valore confermato anche dall'italiano Cassini. AI tempi nostri dovrebbe essere attorno a 5.

Ma cos'è esattamente P Cygni? Gli astronomi sono quasi sicuri di trovarsi di fronte a una stella che si sta avviando verso la fase di declino della propria esistenza. È un evento che ha sicuramente dell'eccezionale, se pensiamo alla durata di vita delle stelle che, nel caso in questione, è dell'ordine dei milioni di anni e dobbiamo considerare che una stella media come il Sole vive attorno ai 10 miliardi di anni, di conseguenza alcuni milioni di anni possono sembrare davvero pochi. Di fatto P Cygni è una supergigante azzurra di classe spettrale B 1, del diametro 106 milioni di chilometri (76 volte il raggio solare!) e con temperatura superficiale di circa 18.000 gradi K; la sua luminosità bolometrica, ossia calcolata su tutte le lunghezze d'onda, è risultata essere oltre 300.000 volte quella del Sole. Ora, in base ai modelli teorici elaborati dagli astrofisici, sappiamo che tanto più luminosa e massiccia è una stella tanto più rapida è la sua evoluzione; in certi casi la stella termina bruscamente la propria esistenza col subitaneo e abbagliante fulgore di una supernova del II tipo.

Ma forse non è il caso di P Cygni: data la gran quantità di materiale eiettata durante i trascorsi parossisimi esplosivi, è invece probabile che la stella evolva in una Wolf-Rayet; si è infatti potuto stabilire che P Cygni è circondata da un esteso involucro gassoso, frutto di un vento stellare assai violento che le fa perdere circa 2 masse solari all'anno.

Ma tornando alla presenza del doppio picco (assorbimento ed emissione) possiamo capire come questo profilo caratteristico (assorbimento del bordo "blu" della riga) è dovuto all'effetto di espansione rapida del gas che circonda la stella. Questo assorbimento che appare spostato per effetto Doppler è prodotto dal gas opaco fra la stella e l'osservatore che si sposta rapidamente nella nostra direzione.

Possiamo quindi tentare di calcolare la velocità di espansione dell'inviluppo di gas che circonda la stella: se prendiamo il profilo spettrale derivato dallo spettro ripreso ieri notte possiamo misurare che:

H alpha in emissione=6563.764 Angstroms
H alpha in assorbimento = 6558.552 Angstroms
H alpha no red o blue shift = 6562.82 Angstroms

Quindi:

((6563.764 - 6558.552)/ 6562.82) X velocità della luce = 238.7 km/s

I valori accettati in letteratura sono nel range di 185 - 205 km/sec +/- 10 km/s.

Bè...considerando la media/bassa risoluzione del mio spettroscopio, il seeing pessimo dell'area di Milano dove vivo, la foschia nebbiosa padana che si è alzata verso metà osservazione....ma non è che forse ho beccato il faro del solito metrò della linea verde che accompagna nel suo andirivieni le mie osservazioni...e magari ho misurato il suo effetto doppler ....a parte gli scherzi era solo per dire che di fatto è alla portata di tutti trovare valori comparabili a quelli misurati da osservatori "superdotati" e questo dà una certa soddisfazione !

Happy Halloween a tutti !
Marco

zuccas.jpg (6.84 KiB) Osservato 2176 volte

[umberto]

Complimenti per l'interessante topic. Immagino che non deve essere facile da Milano fare spettri delle stelle soprattutto in questo periodo.Saluti Umberto

[marcoleo]

Ciao Umberto grazie !
Di fatto credo che la spettroscopia "perdoni" di più della astrofotografia il cattivo seeing. Quindi paradossalmente la spettroscopia è più alla portata di chi vive in città, anche con discreto inquinamento luminoso rispetto all'astrofotografia. Il guru degli amatori della spettroscopia Christian Buil osserva dal suo terrazzo dal quale si nota molto inquinamento luminoso...eppure ha eseguito dei lavori da vero professionista!
Ciao,
Marco

[Paolo]

Grande Marco! Hai esposto un interessantissimo argomento, non conoscevo diverse caratteristiche che hai riportato, sapevo solo che P Cyg è una stella "cardine" dell'astrofisica ed è continuamente monitorata dagli astronomi. Forse sei a conoscenza che esiste una campagna osservativa pro-am. Sul forum ARAS ci sono i riferimenti se vuoi contribuire anche tu. Non ricordo peró quali sono i requisiti minimi per gli spettri. Magari vediamo cosa si intende studiare a livello spettrale.

Grazie e complimenti per la qualità dello spettro!

Ciao
Paolo

PS: mica puoi calcolare la correzione eliocentrica per questa osservazione? È interessante per interpretare meglio il lambda del picco di emissione h-alfa

[marcoleo]

Carissimo Paolo,
ma sai che con questa stella possiamo fare degli interessanti lavori assieme con i nostri amici fotometristi quasariani ? Infatti è anche, forse soprattutto, una variabile fotometrica. Su ARAS ho postato nel forum Bstar dove c'è aperto un topic su PCyg, ho inviato lo spettro a Otmar Stahl...speriamo bene !
La cosa che colpisce è che questa Be Star non è presente nel catalogo del BeSS

PS: mica puoi calcolare la correzione eliocentrica per questa osservazione? È interessante per interpretare meglio il lambda del picco di emissione h-alfa

Qui Paolo casca l'asinello che è in me Io su ISIS faccio click sul tab general e seleziono che voglio che venga fatta la correzione. Sull'header del profilo c'è la JD Hel:

però forse non ho capito bene your question...dimmi ancora che così imparo qualcosa d'altro...

Don't worry be happy!

Ciao,
Marco

[Paolo]

Perfetto Marco, non devi fare altro. ISIS ha trovato le coordinate del soggetto dal nome (credo abbia consultato il Simbad) e, per mezzo della data rilevata dall'header fit, ha calcolato la velocita' radiale della terra rispetto al target.

Te l'ho chiesto perche' ho notato la posizione dell'emissione h-alfa (6563.764) un po' spostata verso il rosso. E' vero che siamo vicino il limite di risoluzione dello strumento, comunque il tuo spettroscopio dovrebbe essere in grado di apprezzare le Vr introdotte dal moto della Terra attorno al Sole (fino ad un massimo di circa 30 Km/s in particolari condizioni geometriche).

In questo caso ISIS ci fornisce l'informazione che ci stiamo allontanando dal target con una velocita' di circa 17 Km/s. Il valore porta il segno meno perche' va sottratto.

Se rimisuri le lunghezze d'onda del picco e dell'assorbimento, dovresti ora trovarle leggermente inferiori. A quella Vr corrisponde uno shift di poco meno di mezzo Angstrom.

Nota che per la misura della velocita' di espansione questa cosa e' ininfluente perche' il delta tra emissione e assorbimento in pratica non cambia.

Infine, per fare le cose ancora piu' precise, andrebbe considerata anche la velocita' di recessione di P Cyg (il dato si trova su Simbad). Insomma, aggiustando tutte le velocita' radiali, dovresti avere (a meno di errori strumentali) l'emissione h-alfa ai fatidici 6562.8 A.

ma sai che con questa stella possiamo fare degli interessanti lavori assieme con i nostri amici fotometristi quasariani ?

Ottimo! Facci sapere qualcosa di piu' oppure, se trovi qualche documento alla nostra portata, postalo qui. Magari si concretizza una attivita' interessante da svolgere!

Su ARAS ho postato nel forum Bstar dove c'è aperto un topic su PCyg, ho inviato lo spettro a Otmar Stahl...speriamo bene !

Ben fatto, complimenti!

Ciao ciao
Paolo

PS: sul BeSS la correzione eliocentrica non e' richiesta. Se serve, lo spettro puo' essere corretto per la rivoluzione/rotazione della Terra dagli algoritmi del database visto che le informazioni ci sono tutte.

[marcoleo]

Caspita con rapidità teutonica sono finito in questo database assieme allo mio spettro di P Cygni:

http://stahl.homelinux.org/otmar/specdb/

urge la presenza di Paolo: please ! Così non mi sento solo tra quei giganti della spettroscopia ! Guardate un pò i nomi !

dovresti avere (a meno di errori strumentali) l'emissione h-alfa ai fatidici 6562.8 A.

Verifico bene hai ragione !

Qui c'è qualcosa a pagina 63:

http://www.ursusmajor.ch/downloads/anal ... cal-sp.pdf



Ciao,
Marco

[Paolo]

Marco, e' chiaro che i tuoi spettri sono "QC passed"! Non mi stupisce per niente che siano stati subito integrati nel database di Otmar Stahls!

Questo database era cio' che cercavo per capire se e' effettivamente corretto quanto ti dicevo sulla posizione del picco di emissione H-alfa. Spero l'header fit contenga l'indicazione se allo spettro e' stata applicata o meno la correzione eliocentrica. La stella e' complessa e mi stanno venendo dei dubbi che anche annullando le due Vr (movimento della Terra e recessione del target) l'emissione sia perfettamente centrata su 6562.8. Nota che questa e' solo una curiosita'... oppure un'occasione per parlare della correzione eliocentrica, magari piu' utile per altri scopi.

Appena posso faccio anche io la prima osservazione di questo soggetto. Mi sa pero' che sto allargando un po' troppo il campo di interesse... Mi serve la pensione!!!!

A presto!
Paolo