Sirio e Aldebaran

[tonyven]

Come suggeritomi dal mitico Paolo eccomi qui a intraprendere un nuovo argomento.Ho acquisito lo spettro di Sirio e Aldebaran nella stessa serata.Vorrei usare Sirio come riferimento e Aldebaran come target. Però già dall'acquisizione degli spettri mi sembra di notare che c'è qualcosa che non va.Ho dovuto diaframmare il tele per non saturare i frame, però mi sà che ho sbagliato i tempi di acquisizione.Vi posto tutte e due i spettri e Sirio calibrata in formato spc per chi vuole elaborarli
Sirio

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Aldebaran

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Sirio calibrata

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rispostasirio

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Non so se lo spettro di Sirio è proprio così oppure dipende dall'acquisizione.Che ne pensate?
Il profilo di Sirio mi sta dando del filo da torcere! Questo è l'8 frame che provo a elaborare

[Paolo]

Ciao Tonino, il problema principale e' che lo spettro di Sirio risulta deformato in un singolo frame. E' una stella troppo luminosa e costringe ad impiegare tempi di posa brevissimi che "congelano" i filtraggi casuali dovuti alle masse d'aria turbolente.

La scintillazione atmosferica, che puoi apprezzare anche ad occhio nudo osservando le stelle, e' un fenomeno che ha impatti negativi sia in ambito fotometrico che spettroscopico e i suoi effetti vanno opportunamente minimizzati. In caso contrario introduci grandi errori nelle misure.

La turbolenza atmosferica che miscela masse d'aria a diversa temperatura (e diverso indice di rifrazione) in pratica fa variare continuamente e rapidamente (per fortuna!) la quantita' del flusso luminoso che entra nel telescopio. Non solo, anche il colore, ovvero il contenuto spettrale, varia rapidamente nel tempo.

In questi casi, come si dice, un'immagine vale piu' di mille parole. Grazie ad una osservazione del nostro Max che ha condiviso tempo fa, posso mostrarti l'effetto della scintillazione sugli spettri di Sirio. Max ha prodotto un video in formato AVI da cui ho estratto una serie di frame. L'ultimo in basso e' la media di un centinaio di essi. Con Astroart ho estratto alcuni profili di intensita' (non sono spettri calibrati in lunghezza d'onda e le intensita' sono ridotte nella gamma 0-255 essendo immagini a 8 bit).

Cosa si evince da questo lavoro, osservando gli spettri oppure i relativi profili di intensita'? Salta subito all'occhio che il continuo e' andato a farsi friggere! E' infatti instabile nel tempo, variando sia di intensita' generale (poco male) che di colore (un bel guaio!). Presi singolarmente, ognuno di questi spettri produrrebbe una curva di risposta completamente diversa. In queste condizioni Sirio e' proprio una cattiva "stella di riferimento"!

Le variazioni nella controparte ottica non si apprezzano osservando l'ordine zero perche' l'immagine e' saturata e riprodotta in bianco e nero. Gli effetti della turbolenza atmosferica sono pero' ben visibili in questa immagine presa con una reflex digitale tenuta a mano. Ho volutamente mosso l'inquadratura intorno a Sirio che ha lasciato una traccia variegata sia nell'intensita' che nel colore. Puoi immaginare che gli spettri sopra sono stati presi nei vari momenti in cui Sirio cambiava il colore e l'intensita'.

Per nostra fortuna abbiamo una soluzione al problema: fare la media di un numero molto grande di immagini. E' una questione di statistica, la media porta ad uno spettro corretto. Come puoi vedere nella prima immagine, in basso c'e' lo spettro risultante con il relativo profilo. Chi ha un po' di esperienza nota subito che ha un "look" molto migliore!

Il singolo frame di Sirio che hai postato quindi non va bene. Il continuo e' sicuramente alterato, di conseguenza non riusciresti a calibrare correttamente gli altri spettri che hai preso nella stessa sessione osservativa. Fare la somma/media degli spettri di Sirio e' il minimo indispensabile. Dico minimo perche' Sirio in se' e' inadatto a svolgere il compito di stella di riferimento. Troppo luminoso, troppo basso sull'orizzonte (la sua luce attraversa una zona piu' spessa di atmosfera)... il mix peggiore! Per stare veramente al sicuro dovresti mediare non meno di 50 frame.

Quando ti ricapita, osserva stelle meno luminose e, se comunque brillanti, prendi tanti frame. Una stella debole invece, che ad esempio richiede 60 sec di posa per ottenere uno spettro max 40000 ADU, non crea alcun problema perche' gli effetti della turbolenza atmosferica saranno automaticamente mediati (cioe' corretti) durante l'integrazione. In casi del genere potrebbe bastare anche un solo frame.

Ora l'obiettivo e' quello di imparare a combinare vari frame dello stesso soggetto (allineamento e media/somma). E' fondamentale per soggetti luminosi ma risultera' sempre utile, anche per quelli molto deboli. Vedrai infati che e' sempre conveniente suddividere una lunga esposizione in un certo numero di pose di durata minore.

Paolo

[tonyven]

Benissimo Paolo grazie. Quindi da quello che ho capito non conviene prendere stelle troppo basse e tantomeno troppo luminose.La prossima volta che acquisisco vedrò di cercare tra le stelle proposte nel manuale dello SA100. Per quanto riguarda la somma/media delle singole pose vedrò di imparare Registax o anche Maxim che mi pare abbia questa possibilità. Per caso Astroart fà anche la somma media delle singole pose ? Ne stavo valutando l'acquisto

[umberto]

Grazie Paolo per questa tua esplicita dimostrazione sugli effetti negativi della scintillazione. Nella dimostrazione si nota la modifica del continuo dello spettro e nello stesso tempo la difficoltà nell'identificare le misure d'intensità e di lunghezza d'onda.
L'inconveniente rende quindi il profilo spettrale della stella non adatto per l'estrazione di una curva di risposta che sia idonea al processo per l'identificazione del profilo finale del target d'interesse.
Noto che questo inconveniente viene raramente o quasi mai preso in considerazione nei trattati di spettroscopia e di fotometria.
Umberto

[Max]

Un lavoro eccezionale Paolo, questo ultimo post poi è stato di fondamentale importanza da tenere sempre presente durante le acquisizioni e la scelta della stella di riferimento. Grazie.

[Paolo]

Hai ragione Umberto. Il fatto e' che, giustamente, si comincia sempre con soggetti molto luminosi, quindi l'inconveniente e' sempre in agguato. Naturalmente dai primi spettri non si richiede una elevata precisione, ci mancherebbe, servono per fare esperienza. Pero', quando gli effetti sullo spettro sono "devastanti" come il caso di Sirio, il neofita rischia seriamente di confondersi.

Max, grazie a te per aver condiviso l'utilissimo video dello spettro di Sirio!

Per caso Astroart fà anche la somma media delle singole pose ? Ne stavo valutando l'acquisto

Certamente Tonino, ma anche tantissime altre cose. Tra queste ci sono diverse funzionalita' specifiche per la spettroscopia.

Paolo

[tonyven]

Nel frattempo che mi decido a prendere Astroart ho provato ugualmente a elaborare Sirio. Vi posto i file così potete vedere.Non posto i zip perchè già fatto

Sirio calibrata

Risposta

Sirio calibrata e corretta

[umberto]

Complimenti Tonino, considerando di aver processato un solo frame, il profilo ottenuto è soddisfacente.Umberto