Primi test di spettroscopia da remoto
Inviato: 19 mag 2018, 16:19
Ciao a tutti,
dopo diversi mesi di latitanza torno a farmi vivo per condividere con voi la soddisfazione per essere riusciti (io e Massimiliano Mannucci) ad ottenere i nostri primi spettri lavorando totalmente da remoto dal nostro Osservatorio Astronomico Margherita Hack, Firenze (OAMH).
Dopo alcuni mesi di lavorazione e dopo i primi buoni risultati (culminati con la scoperta di due nuove stelle variabili) ottenuti con il nostro osservatorio remoto dotato di uno SC da 10" ed una camera CCD SBIG ST10XME, abbiamo voluto fare uno step ulteriore e, dopo aver sostituito il tubo ottico con un Celestron C14, abbiamo montato lo spettroscopio LHires 3 su di esso.
Per poter avere la massima flessibilità di gestione dell'intero sistema abbiamo installato una serie di motori sull'LHires che adesso riescono a gestire la messa a fuoco interna, il posizionamento della lampada al Neon e come ultimo arrivato, lo spostamento del reticolo per inquadrare lunghezze d'onda differenti di volta in volta.
Tutti i motori e la lampada dell'LHires sono gestiti da una centralina che abbiamo realizzato con la scheda programmabile Arduino UNO.
Dopo aver verificato che il sistema funzionava decentemente e soprattutto riusciva a tenere abbastanza bene in fenditura anche oggetti piuttosto deboli (almeno fino a magnitudine 13) nonostante una focale dello strumento di circa 4 metri, abbiamo deciso di fare un test da remoto puntando decisamente in alto (o meglio, lontano) ed abbiamo così tentato di misurare la distanza del Quasar 3C 273, un oggetto di magnitudine circa 13.
Riuscire a vedere qualcosa con 4 metri di focale ed il reticolo da 150 l/mm che fornisce una risoluzione di circa 3 Angstrom per pixel non ci sembrava così scontato.
Dopo aver puntato e messo in fenditura l'oggetto abbiamo eseguito 5 pose da 20 minuti ciascuna posizionando il reticolo in modo che riprendesse le lunghezze d'onda fra 5370 A e 7630 A perchè era in quel range di lunghezza d'onda che ci aspettavamo di ritrovare le righe in emissione dell'H Beta, O III e H Alfa a causa del redshift dell'oggetto.
Così infatti è stato.
Le righe, nonostante un segnale non eccelso, erano lì nettamente riconoscibili.
A questo punto abbiamo deciso di calibrare lo spettro e misuarare il redshift dal quale poi ricavare la distanza.
Il risultato è stato che le tre righe suddette non avevano subito tutte una uguale quantità di spostamento verso il rosso (sulle cause di ciò potremmo discuterne) infatti queste sono state le misure:
H Beta mis. = 5631 A - H Beta teorica = 4861 ==> Delta lambda H Beta = 770 A
O III mis. = 5795 A - O III teorica = 5007 ==> Delta lambda O III = 788 A
H Alfa mis. = 7584 A - H Alfa teorica = 6563 ==> Delta lambda H Alfa = 1021 A (!!!)
Comunque questi dati hanno dato i seguenti risultati:
Redshift z = 0.15776 (̥̥± 0.0022)
Velocità di Recessione V = 43604 km/sec (in buon accordo con il dato del Simbad di 43751 km/sec)
Distanza dalla Terra D = 697.6 MPa = circa 2.3 Miliardi di Anni Luce
Ovviamente tutto è migliorabile, sia la precisione delle misure che il setup stesso, ma per essere i primi test direi che siamo piuttosto soddisfatti, soprattutto considerando che li abbiamo ottenuti comodamente da casa a 15 km di distanza dall'osservatorio.
Una comodità non da poco soprattutto per massimizzare le serate osservative sfruttabili.
Anche se il rapporto diretto con lo strumento sotto il cielo stellato resta sempre una goduria.
Ovviamente ogni consiglio, chiarimento o semplice opinione in merito è la benvenuta.
Nico
dopo diversi mesi di latitanza torno a farmi vivo per condividere con voi la soddisfazione per essere riusciti (io e Massimiliano Mannucci) ad ottenere i nostri primi spettri lavorando totalmente da remoto dal nostro Osservatorio Astronomico Margherita Hack, Firenze (OAMH).
Dopo alcuni mesi di lavorazione e dopo i primi buoni risultati (culminati con la scoperta di due nuove stelle variabili) ottenuti con il nostro osservatorio remoto dotato di uno SC da 10" ed una camera CCD SBIG ST10XME, abbiamo voluto fare uno step ulteriore e, dopo aver sostituito il tubo ottico con un Celestron C14, abbiamo montato lo spettroscopio LHires 3 su di esso.
Per poter avere la massima flessibilità di gestione dell'intero sistema abbiamo installato una serie di motori sull'LHires che adesso riescono a gestire la messa a fuoco interna, il posizionamento della lampada al Neon e come ultimo arrivato, lo spostamento del reticolo per inquadrare lunghezze d'onda differenti di volta in volta.
Tutti i motori e la lampada dell'LHires sono gestiti da una centralina che abbiamo realizzato con la scheda programmabile Arduino UNO.
Dopo aver verificato che il sistema funzionava decentemente e soprattutto riusciva a tenere abbastanza bene in fenditura anche oggetti piuttosto deboli (almeno fino a magnitudine 13) nonostante una focale dello strumento di circa 4 metri, abbiamo deciso di fare un test da remoto puntando decisamente in alto (o meglio, lontano) ed abbiamo così tentato di misurare la distanza del Quasar 3C 273, un oggetto di magnitudine circa 13.
Riuscire a vedere qualcosa con 4 metri di focale ed il reticolo da 150 l/mm che fornisce una risoluzione di circa 3 Angstrom per pixel non ci sembrava così scontato.
Dopo aver puntato e messo in fenditura l'oggetto abbiamo eseguito 5 pose da 20 minuti ciascuna posizionando il reticolo in modo che riprendesse le lunghezze d'onda fra 5370 A e 7630 A perchè era in quel range di lunghezza d'onda che ci aspettavamo di ritrovare le righe in emissione dell'H Beta, O III e H Alfa a causa del redshift dell'oggetto.
Così infatti è stato.
Le righe, nonostante un segnale non eccelso, erano lì nettamente riconoscibili.
A questo punto abbiamo deciso di calibrare lo spettro e misuarare il redshift dal quale poi ricavare la distanza.
Il risultato è stato che le tre righe suddette non avevano subito tutte una uguale quantità di spostamento verso il rosso (sulle cause di ciò potremmo discuterne) infatti queste sono state le misure:
H Beta mis. = 5631 A - H Beta teorica = 4861 ==> Delta lambda H Beta = 770 A
O III mis. = 5795 A - O III teorica = 5007 ==> Delta lambda O III = 788 A
H Alfa mis. = 7584 A - H Alfa teorica = 6563 ==> Delta lambda H Alfa = 1021 A (!!!)
Comunque questi dati hanno dato i seguenti risultati:
Redshift z = 0.15776 (̥̥± 0.0022)
Velocità di Recessione V = 43604 km/sec (in buon accordo con il dato del Simbad di 43751 km/sec)
Distanza dalla Terra D = 697.6 MPa = circa 2.3 Miliardi di Anni Luce
Ovviamente tutto è migliorabile, sia la precisione delle misure che il setup stesso, ma per essere i primi test direi che siamo piuttosto soddisfatti, soprattutto considerando che li abbiamo ottenuti comodamente da casa a 15 km di distanza dall'osservatorio.
Una comodità non da poco soprattutto per massimizzare le serate osservative sfruttabili.
Anche se il rapporto diretto con lo strumento sotto il cielo stellato resta sempre una goduria.
Ovviamente ogni consiglio, chiarimento o semplice opinione in merito è la benvenuta.
Nico