Binaria spettroscopica

[tonyven]

Ciao a tutti.Ieri sera ho provato con le binarie spettroscopiche. La stella che ho elaborato è UW Vir presa dall'elenco dei target spettroscopici di questo sito. Questa è una stella di classe A8IV/V con una V di 9.13. E' una binaria a eclisse del tipo Algol. Ricordiamo che le binarie spettroscopiche sono così chiamate perchè la distanza fra i due astri è così piccola che solo attraverso uno spettroscopio è possibile rilevare lo spostamento periodico delle righe attraverso l'effetto Doppler.Chiedo a voi e sarebbe interessante per me ,a questo punto, vedere se nel grafico che ho postato si vede questa cosa, oppure se bisogna continuare l'osservazione in altre sedute per realizzare questo spostamento.
Saluti Tonino

[LFranco]

Ciao Tonino,

UW Vir è classificata come "Algol-type semidetached binary" ed ha un periodo orbitale di 1.81 giorni. Le variazioni Doppler si ripetono pertanto con questo intervallo temporale. Per quanto riguarda la loro visibilità con strumentazione amatoriale, mi sono andato a guardare un articolo pubblicato da Otto Struve nel 1980 del quale riporto la schermata con la tabella delle velocità radiali.

Come puoi constatare le velocità misurate sono inferiori a 70 Km/sec che corrisponderebbero a circa 1.5 Angstrom. Questo è pertanto il valore massimo di scostamento delle righe spettrali che potrai misurare.

Saluti
Lorenzo Franco

[tonyven]

Grazie tanto Sig.Franco. Temo allora,ma non sono sicuro, di non poter rilevare queste velocità perchè ho una dispersione di circa 4 A°/pixel.Peccato. Comunque è stato utilissimo.
Saluti Tonino

[tonyven]

Ciao Lorenzo. Per scrupolo ho dato in pasto a Plot Spectra il fit e nel grafico sull'H-alpha rileva circa -80 KM/s. Secondo te è accettabile questo valore con la dispersione del mio fit? Allego il grafico della velocità radiale.
Saluti Tonino

[LFranco]

Ciao Tonino,
innanzitutto occorre verificare se c'è concordanza con le altre righe spettrali per capire se non si tratta di un effetto causato da calibrazione e/o rumore. Dovresti usare la funzione di ISIS che permette di calcolare il centroide della riga. Poi devi tener conto che la stella ha una velocità radiale (intrinseca) di 22 km/sec (vedi SIMBAD) a cui va applicata anche la correzione eliocentrica che nel caso peggiore può pesare circa 30 km/sec.
Di solito per l'analisi delle velocità radiali si mettono a confronto diversi spettri ottenuti ad epoche diverse. Per questo ISIS implementa un'apposita funzione per valutale la differenza delle velocità radiali di due spettri messi a confronto.
Saluti
Lorenzo Franco

[Paolo]

Ciao a tutti! Tonino, e' bellissimo vedere come spazia il tuo interesse fra vari tipi di stelle: Be, Simbiotiche, binarie,... E' cosi' che si fa!

Per quanto riguarda le binarie spettroscopiche, ti consiglio di approfondire un minimo la teoria in modo da avere un'idea di cosa aspettarti dagli spettri.

Ad esempio un sistema binario puo' essere formato da componenti che hanno il tipo spettrale simile (piu' spesso) oppure diverso. Come anche le magnitudini simili o meno. Questo cambia notevolmente cio' che vedi nello spettro.

Monitorando un sistema formato da stelle simili (magnitudine e tipo spettrale), vedresti, se la risoluzione spettrale e' sufficiente, che le righe si sdoppiano con un andamento periodico. Se il tipo spettrale e' invece diverso puo' darsi che la riga che ti interessa sia esibita solo da una delle componenti (un caso limite). Qui non ci sara' uno sdoppiamento ma la vedresti oscillare rispetto ad una certa lambda.

L'eventuale sdoppiamento e' massimo quando le componenti sono nella posizione di massima velocita' radiale rispetto all'osservatore. Un esempio in questa animazione:

http://quasar.teoth.it/images/stories/B_AUR/BS_p.gif

Ti consiglio di leggere una vecchia esperienza riportata sul forum: http://quasar.teoth.it/index.php?option ... amatoriale

Sono certo che presto prenderai un altro reticolo con maggiore potere risolvente (sul tuo UVEX starebbe bene un 1200 o un 1800 l/mm), con il quale potrai divertirti anche con le binarie spettroscopiche. Esperienze di velocita' radiale sono possibili anche con il reticolo che stai usando adesso ma bisogna calibrare gli spettri in lambda con la massima precisione (la funzione di cross-correlation di ISIS che ti segnalava Lorenzo e' molto potente, anche se non si puo' utilmente applicare ad esempio alle spettroscopiche che mostrano uno sdoppiamento delle righe).

Quando sara' possibile, ti consiglio di iniziare con target selezionati, ovvero soggetti particolarmente facili per velocita' radiale e luminosita'.

Se ti imbatti in una spettroscopica (es. usando Simbad), puoi facilmente verificare con che velocita' si muovono le componenti consultando il catalogo SB9 (The 9th Catalogue of Spectroscopic Binary Orbits):

http://sb9.astro.ulb.ac.be/mainform.cgi

Un esempio con la HD 216014. Seleziona il catalogo HD e scrivi nel campo identification 216014, premi Submit e poi seleziona la misura piu' recente (1). Il servizio restituisce questo:

I valori K1 e K2 indicano l'ampiezza (piu' esattamente la semi-ampiezza) delle oscillazioni di Vr in Km/s delle due componenti, il terzo valore quanto si sposta tutto il sistema (il centro di massa) rispetto a noi. Nel nostro caso la componente 1 oscilla in pratica fra -(230+32) Km/s quando si muove verso di noi a e 230-32 Km/s quando si allontana. A fine pagina e' riportato anche un grafico delle Vr per entrambe le componenti:

Cosa significa questo diagramma... Se ti diverti a monitorare la HD 216014 con uno strumento dotato di sufficiente potere risolvente, misurando le Vr delle righe e mettendole in un grafico in funzione della fase, i tuoi punti seguiranno un andamento sinusoidale, proprio come quello che vedi nel grafico.

A proposito di fase, per molte binarie ad eclisse (non tutte le spettroscopiche si eclissano dal nostro punto di vista), c'e' un sito che ti dice quale e' il valore in tempo reale: https://www.as.up.krakow.pl/ephem/
Devi selezionare la costellazione in cui e' presente la variabile e cercarla nell'elenco.

Per la nostra HD 216014 (AH Cep) risulta, nel momento in cui scrivo, una fase di 0.20:

In basso ci sono anche le date in cui capitano i minimi successivi, molto utili per pianificare una serie di osservazioni a copertura delle varie fasi.

Sempre nel sito SB9 delle delle spettroscopiche ci sono dei file testuali contenenti l'intero database di soggetti ad oggi conosciuti. Si possono caricare in un foglio elettronico come ho fatto io e, dopo alcuni incroci di dati, ordinare/filtrare le stelle in modo da selezionare le piu' facili. Fra l'altro in questo catalogo c'e' anche, in molti casi ma non in tutti, il tipo spettrale e la magnitudine delle componenti. Per la HD 216014 (AH Cep) troviamo mag1=6.79, mag2=7.06, entrambi gli spettri B0.5Vn. Le velocita' K1 e K2, rispettivamente, 230 e 278 Km/s.

La schermata riporta una quarantina di stelle ed e' ordinata per Vr (la maggiore delle due componenti) con valore decrescente. C'e' anche un filtro che scarta le stelle meno luminose di mag 10.

Nella prima riga puoi leggere una semiampiezza K2 di 435 Km/s. Qui le stelle non hanno la stessa velocita' (K1 = 156 Km/s) perche' hanno massa diversa (ruotano entrambe attorno al centro di massa che si trova piu' vicino alla stella piu' massiva). Le righe spettrali della componente 1 oscillano con un'ampiezza inferiore rispetto a quelle della componente 2. L'elenco ti potrebbe essere utile per selezionare i target piu' accessibili.

Paolo

[tonyven]

WOW! Che chiarimenti. Grazie!
Tonino

[tonyven]

I chiarimenti che mi sono stati dati mi hanno incuriosito ancor più. Quindi ho provato a scaricare il catalogo suggerito da Paolo.E' in formato dta. Ho provato ad aprirlo con excell ma vengono fuori dei dati di difficile lettura. E' complicato convertirli in un formato leggibile?
Grazie
Tonino