Spettro della cometa C/2020 F3 Neowise

[miror]

Conferma di una intensa emissione di Sodio o un di bel lampione centrato in fenditura?
Avete avuto la possibilità di riprendere spettri della cometa? Sono riuscito a stento a riprenderla la mattina del 10 poco prima del sorgere del sole dopo aver effettuato le solite riprese delle stelle di riferimento di Classe B e G. Durante le riprese, la dispersione del nucleo saturava in corrispondenza di un intenso picco, così ho integrato velocemente per 30 secondi una decina di spettri. La posizione della cometa era tale che una parte della coda centrasse la fenditura come potete vedere dalla dispersione riportata in foto.
Dopo la calibrazione in lunghezza d’onda mi è venuto fuori un picco sparato a 5892A coincidente con il picco dell’amico lampione ai vapori di sodio. Purtroppo non ho acquisito nessuno spettro del fondo cielo per sottrarlo alle dispersioni della cometa, così mi sono ritrovato con questo dubbio.
In letteratura si trova qualche lavoro in merito all’emissione del Sodio in particolare su sulla Hale Bopp. Come nota di conforto ho appena trovato una dispersione ripresa da un certo Robin Leadbeater in https://britastro.org/node/23000
Chiedo comunque a voi un confortante spettro di conferma o una simpatica clamorosa smentita.
Saluti

[Paolo]

Bello spettro! Tranquillo, il sodio e’ cometario! Quando si avvicinano cosi’ tanto al sole, le comete ricevono l’energia che serve per eccitare il sodio neutro, se presente, e generare vistose righe di emissione (il doppietto).

Qui l’esempio della C/2011 L4:
viewtopic.php?f=22&t=2807

La contaminazione con altre sorgenti, piu’ che per le lampade artificiali, puo’ facilmente capitare con il sodio in alta atmosfera (l’effetto sodium flash), visto che spesso le comete si osservano in condizioni crepuscolari, momento in cui i raggi solari eccitano gli atomi nella parte alta dell’armosfera. Pero’, se il campo ripreso dalla fenditura e’ sufficientemente ampio, te le accorgi perche’ l’emissione del sodium flash si estende oltre la cometa attraversando tutta la fenditura.
Paolo

Ps: anche Umberto ha preso lo spettro della cometa, molto simile...

[LFranco]

L'emissione nel sodio potrebbe dipendere dal "Mesospheric Sodium Layer" che di solito si osserva nello spettro del cielo all'alba ed al tramonto, quando il sole è ancora sotto all'orizzonte.
Saluti
Lorenzo Franco

[umberto]

Salve Miror, anch'io ho fatto lo spettro alla cometa, ti assicuro che nella nostra postazione non vi erano lampioni al sodio nell'arco di chilometri, quindi l'emissione fa parte della cometa o del sole come dice Lorenzo.
Siccome quando ho terminato l'integrazione della cometa incombeva l'alba, non ho ho avuto il tempo di osservare una stella di riferimento e quindi ho puntato Venere. Il pianeta non era alla stessa altezza della cometa ed il suo profilo non ha dato dei buoni risultati sulla risposta strumentale. Infatti si nota una differenza sull'andamento del continuo paragonando il mio profilo con quello di Etienne Bertrand o con quello di Cristian Buil postati su Aras:
http://spectro-aras.com/forum/viewtopic.php?f=41&t=2573
http://spectro-aras.com/forum/viewtopic.php?f=6&t=2574
Posto il profilo del nucleo e della coda con i relativi spettri 2d.
Umberto

[miror]

Grazie per le risposte ragazzi!

Per me era uno spettro molto insolito e noto dai link postati da Umberto che si stanno facendo grandi cose; i forum sono in effetti pieni di esempi e lavori ammirevoli.
Anche io ho avuto problemi nell'acquisizione degli spettri delle stelle di riferimento post cometa a causa della luce solare.
Incrociamo le dita per i prossimi giorni.

[umberto]

Ieri sera Alessandro ha voluto fotografare la cometa e mi ha chiesto di fargli compagnia.
Ho approfittato allora per osservarla di nuovo e produrre uno spettro per registrane la sua evoluzione.
Purtroppo delle nuvole presenti sulla posizione della cometa hanno rovinato un pò le nostre osservazioni.
Il profilo che posto evidenzia un notevole aumento nell'emissione del cianogeno ed la quasi scomparsa di quella del sodio, costante la presenza del carbonio.
Attendiamo la tua foto Alessandro sull'altro topic.
Umberto

[tonyven]

Bel lavoro Umberto. E'bello vedere quando ci sono variazioni e si è pronti a coglierle.
Saluti
Tonino

[Paolo]

Ottimo spettro Umb!

La cometa si e' allontanata parecchio dal Sole nel frattempo e la radiazione che la raggiunge e' notevolmente diminuita:

11.069 lug -> r=55.800.000 Km
18.839 lug -> r=80.184.500 Km

Considera che la radiazione solare e' inversamente proporzionale al quadrato della distanza.

L'intensita' del doppietto Na D dipende sia da quanto e' attiva la cometa, sia dalla radiazione solare ricevuta. E' normale che, raggiunta una certa distanza durante l'allontanamento, il sodio non sia piu' apprezzabile nello spettro. Per vaporizzare i grani (e liberare sodio e altri metalli che per fluorescenza producono le righe di emissione nello spettro) serve molta piu' energia rispetto a quanta ne occorre per poter vedere le bande di gas come C2, C3 e CN (per citarne solo alcuni).

Da quanto si e' osservato in passato con varie comete, la prima specie gassosa che si eccita quando una cometa si avvicina al Sole e' il CN, a seguire C3 e NH2, poi C2. Infine, con la cometa vicinissima al Sole, "partono" le righe dei metalli fra cui il sodio. A meno di variazioni repentine di attivita', ci si attende che questa sequenza si verifichi al contrario adesso che la cometa si sta allontanando dal Sole.

Se ricordi, questi argomenti li avevo trattati in un breve articolo per il bollettino ARAS, che trovi a questo link. Fra l'altro ho utilizzato pure un bellissimo spettro 2d della cometa C/2014 Q2 che hai preso con l'Alpy 600. Nell'articolo ci sono anche informazioni utili per l'identificazione delle righe spettrali.

Torno ora alla pratica di ripresa con un esperienza, resa possibile dal falso nucleo molto condensato, che consiglio ai neofiti in possesso di un reticolo a diffrazione (Star Analyser e simili).

Ieri sera (19 luglio), ho montato lo Star Analyser 100 davanti ad un teleobiettivo da 200 mm di focale. La camera, una EOS 500D, posta su un normale (e gracile) treppiede fotografico. La cometa purtroppo non e' visibile dal mio osservatorio ma basta spostarmi di una ventina di metri per trovare un varco che permette di osservarla. Ho una montatura portatile (AZ-EQ5) che avrei potuto utilizzare ma il forte inquinamento luminoso che si trova proprio nella zona della cometa, diciamo, non ha creato la giusta ispirazione! Attrezzatura minimale quindi...

Per ottenere una sufficiente dimensione dello spettro sul piano focale, la focale dell'obiettivo non puo' essere molto corta. Dipende anche dal sensore ma direi che 200 mm sono il minimo. Aumentarla di molto significa disperdere troppo lo spettro che risulterebbe poi sottoesposto. A questa focale, con un paio di secondi di esposizione si comincia a vedere il mosso per la rotazione della volta celeste. Sempre i due secondi non sono pero' sufficienti per ottenere un buon rapporto s/r dello spettro. Cosa fare allora? Semplice stratagemma: ruotare lo Star Analyser in modo che l'asse della dispersione sia perpendicolare al moto siderale. In questo modo il mosso (prodotto da una esposizione relativamente lunga) forma uno spettro solo piu' "alto", con le righe perpendicolari alla dispersione. Basta ruotare in frame per disporlo orizzontalmente ed e' pronto per l'eventuale estrazione del profilo spettrale.

Senza fare strani calcoli, si prendono alcuni frame di 4-5 secondi sui quali verificare la direzione delle tracce stellari e sistemare, per approssimazioni successive, il corretto angolo dello Star Analyser. E' consigliabile che nel frame sia inclusa anche la traccia dell'ordine zero, in caso si volesse procedere all'estrazione del profilo calibrato. Raggiunta approssimativamente questa condizione, ho preso una serie di spettri cometari, ciascuno di 25 secondi di esposizione.

Analogo procedimento per Merak, la stella che ho usato come riferimento. Cambiando zona di cielo occorre rettificare l'angolo dello Star Analyser, dato che utilizzando un treppiede fotografico (sistema altazimutale) la direzione delle tracce stellari dipende da dove si punta.

Nei singoli frame otteniamo spettri di un certo spessore verticale che, fra un frame e il successivo, sono spostati lungo la direzione perpendicolare alla dispersione. Per aumentare il rapporto s/r degli spettri, ho effettuato lo stacking di 13 frame, riallineando manualmente gli spettri 2d in base ad una riga ben visibile (per la cometa ho usato il picco C2 maggiore e per Merak la riga di assorbimento h-beta).

Ho corredato lo spettro bidimensionale del suo profilo di intensita' (calibrando per quanto possibile lambda e flusso relativo). Nel riquadro si vede anche la strumentazione.

Un sensore a colori non e' l'ideale per la ripresa di spettri ma penso che gia' lo spettro bidimensionale sia molto interessante per la sua valenza didattica. Mostra infatti molto chiaramente le principali bande di Swan del carbonio biatomico (C2) nel loro campo di colore. Si apprezza anche l'insieme di bande dovute al radicale NH2 nella regione del giallo-arancione. Il vetrino che copre il sensore della DSLR, per evitare problemi di cromatismo, taglia parte del rosso e parte dell'ultravioletto, da qui la mancanza della forte emissione dovuta al CN. Si nota comunque come il verde sia prevalente. E' infatti la colorazione che stiamo osservando in questi giorni nella zona del nucleo e della chioma della cometa. Uno spettro del genere, preso giorni fa con la cometa vicina al Sole, avrebbe mostrato chiaramente la fortissima riga di emissione del sodio che adesso sta scomparendo.

Con la stessa tecnica qualche off-topic (sorry!)...

Mizar e Alcor

Vista della costellazione della Lira. Notare come sia diverso lo spettro della stella rossa del02 Lyr (sp M4II):

Lo spettro del beacon anti-collisione sotto la pancia del Boeing 737 Ryanair Bari-Pisa FR9784 che si trovava a passare in direzione della cometa (con le app tipo Flightradar24 oggi sappiamo tutto di quei puntini lampeggianti che attraversano il cielo)

Paolo