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Misure spettroscopiche SA100

Le nuove tecniche per studiare e comprendere la natura di tanti fenomeni celesti.

Messaggioda tonyven » 26 set 2019, 21:33

Ciao a tutti. Stavo provando a fare qualche misura sugli spettri che ho acquisito ultimamente. Per esempio stavo misurando la EW con ISIS sul profilo di una Be, BetPsc, e ho notato che ISIS mi dà sempre un valore negativo sia che prendo la misura in assorbimento, sia in emissione. Dove sbaglio? So che in assorbimento la EW dovrebbe essere positiva (se non ricordo male), mentre in emissione negativa. Ho provato anche a misurare la velocità radiale eliocentrica di questa stella che è: Heliocentric radial velocity (Vh) = -5.065 km/s. Significa che si sta avvicinando a noi?
Saluti Tonino
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Messaggioda Paolo » 27 set 2019, 14:08

Ciao Tonino, per fare la misura della EW con ISIS, il profilo alla base della riga da misurare deve essere orizzontale e di valore pari a 1 (si dice "continuo normalizzato"), altrimenti ottieni numeri completamente sballati.

Ti mostro come fare con il tuo profilo di 25 Peg che mi hai inviato tempo fa (non ho quello di beta Psc).

Profilo normale:

start.jpg

Estrazione del continuo. Con la apposita funzione di ISIS (Continuum), ho fatto doppio click prima e dopo ogni riga del profilo, che sia in emissione oppure in assorbimento (comprese quelle atmosferiche nel rosso). ISIS traccia in blu il nuovo continuo e in rosso le righe escluse.

Cont1.jpg

Il profilo va ammorbidito. Con l'apposito slide bisogna smussare leggermente gli "spigoli":

Cont2.jpg

Premendo OK si ottiene il solo continuo spettrale, senza righe (grosso modo - non puo' essere perfetto, specie nel lato dell'ultravioletto). Va salvato, qui ho usato il nome _25pegd_20190822_869_cont.

Cont3.jpg

A questo punto si carica il profilo spettrale normale e, mediante la funzione "Aritmetic" (apposito pulsante), si divide per il continuo ottenuto in precedenza.

Cont4.jpg

A seguito dell'operazione, ecco il tuo bel profilo di 25 Peg con il continuo normalizzato (al valore 1), condizione necessaria per fare le misure sulle righe (e' bene salvare anche questo profilo).

25Peg_cont_norm.jpg

Un paio di misure di EW.

H-alfa (EW = -12.2):

EW_Ha.jpg

H-gamma (EW = 7.0):

EW_Hgamma.jpg

Con le frecce ho indicato i punti selezionati intorno alle righe (doppio click). Nota che l'opzione Emission/Absorption non ha alcun effetto sulla EW ma sugli altri parametri si.

Prova questa procedura con beta Psc e facci sapere.

Per quanto riguarda la velocita' radiale, gli spettri SA100 non hanno risoluzione sufficiente per misurare le piccole VR di una stella del genere (diverso il caso dei gas di una supernova).

La riga di emissione H-alfa della 25 Peg e' relativamente sottile, quindi funge bene per valutare il potere risolvente del tuo sistema. Come hai visto, la FWHM calcolata da ISIS e' di 29 Angstrom. Si puo' calcolare R = 6563/29 = 230 circa (un'ottimo valore per lo Star Analyser). Se ipotizziamo che si riesca a misurare la sua posizione con una precisione di 1/4 della risoluzione spettrale (realistico se si considera una calibrazione in lambda di buona qualita'), siamo a 29/4 =~ 7.3 A. Questa e' l'incertezza (parametro strumentale) da associare alla misura di velocita' radiale. A 7.3 A corrispondono, sui 6563A, 330 Km/s circa. Capisci che una misura di 5 Km/s (prendo il numero che hai riportato solo per fare un esempio) con un'incertezza di 330 Km/s ha poco senso.

Considera che quando c'e' piu' rumore o le righe non sono cosi' nette, l'incertezza diventa molto piu' alta. Infine, per la h-alfa dello spettro considerato, devi anche mettere in conto un ulteriore componente di errore dovuta allo spostamento del baricentro per la "gobba" a ridosso dell'emissione.

Per parlare di velocita' radiale con lo Star Analyser, dobbiamo necessariamente puntare il telescopio verso una supernova o, al limite, una nova classica che esibisca nello spettro profili P-Cygni ben visibili e associati ad alte velocita' (qualche migliaio di Km/s). In entrambi i casi la stima delle velocita' a partire dallo spostamento Doppler e' senz'altro una bella esperienza.

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Messaggioda tonyven » 27 set 2019, 22:59

WOW! Che divertente. Non vedo l'ora di provare. Vorrei farmi un database di questi dati(personale) così da vedere nel tempo se cambia qualcosa. Grazie mille Paolo.
Saluti Tonino
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Messaggioda tonyven » 28 set 2019, 16:24

Funziona alla perfezione.Posto il profilo di BetPsc normalizzato a 1.Grande Paolo!
Saluti Tonino

BetPsc_norm.png
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Messaggioda Paolo » 1 ott 2019, 21:02

Ottimo, adesso vai con le misure...

A proposito della larghezza equivalente (EW), che rappresenta in pratica quanto e' forte la riga, e' nota la sua indipendenza dalla risoluzione spettrale. Per fare una prova ho scaricato dal BeSS uno spettro di 25 Peg preso con un Lhires III e reticolo da 2400 l/mm (R qui e' circa 13000) da Jean-Noel TERRY il 13/09/2019.

Ebbene, ho misurato una larghezza equivalente di circa -12A (questo valore cambia leggermente a seconda di dove si piazzano i limiti intorno alla riga), un valore analogo a quanto trovato con il tuo spettro SA100!

FWHM_LHIRES_III.png

Diverso invece il discorso della FWHM, cioe' la larghezza a meta' altezza della riga espressa in Angstrom. Come puoi vedere, nello spettro hi-res l'emissione h-alfa ha una larghezza di 4A, in quello SA100 misura 29A. La cosa e' normale in quanto minore e' la risoluzione, tanto piu' larga apparira' una riga instrinsecamente sottile. E' il cosiddetto allargamento strumentale, da tenere in conto quando il suo valore non e' trascurabile rispetto alla misura FWHM da fare.

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Messaggioda tonyven » 2 ott 2019, 21:48

Molto soddisfacente e interessantissimo. Appena posso proverò a fare delle misure sui spettri che ho acquisito. Sarebbe interessante sapere se vengono pubblicati i valori di EW o FWHM delle stelle del database Bess. Giusto per avere un riferimento. Mi veniva in mente se è fattibile con l'SA100 misurare il redshift.
Saluti Tonino
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Messaggioda Paolo » 3 ott 2019, 11:59

Ciao Tonino, le misure sono fatte dagli specialisti quando scelgono di lavorare con spettri del database BeSS e vengono pubblicate nei vari documenti scientifici. Su questi puoi trovare grafici con le variazioni di EW nel tempo, del rapporto dei picchi V/R (molto spesso la h-alfa si presenta a doppio picco), della velocita' radiale, ecc.

Una sintesi delle osservazioni amatoriali viene pubblicata mensilmente a cura di Valerie Desnoux (trovi qui dei vecchi bollettini). Tratta principalmente spettri in alta risoluzione e evidenzia le variazioni esibite nel tempo dalla riga h-alfa. L'analisi e' solo qualitativa (la grafica riporta una comparazione di spettri, non le misure). Il contributo di spettri a bassa risoluzione e' presente quando e' uno di questi a rilevare un cambio di stato (passaggio da assorbimento a emissione o una variazione marcata).

Mi veniva in mente se è fattibile con l'SA100 misurare il redshift.

Puoi misurare i redshift quando le velocita' sono molto elevate. Rimanendo nell'ambito di sorgenti che appaiono puntiformi (non hai la fenditura per poter prendere lo spettro di un soggetto esteso), i quasar piu' luminosi sono ottimi soggetti per lo Star Analyser. Purtroppo non ce ne sono con magnitudini molto basse, per cui sono richieste lunghe integrazioni. Qui puoi leggere una esperienza che abbiamo fatto tanti anni fa:

http://quasar.teoth.it/images/stories/Q ... /index.htm

Di seguito trovi una lista dei quasar (e oggetti BL Lac) piu' luminosi in formato testo (controlla sempre la magnitudine su Simbad, alcune sono errate):

http://www.klima-luft.de/steinicke/KHQ/khq_e.htm

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Messaggioda tonyven » 6 ott 2019, 12:57

In attesa di riprendere qualche quasar come suggerito, stavo facendo qualche misura con ISIS. Tra i vari valori che ci sono nella tab FWHM c'è un valore SNR. Che valore è? Cosa indica? Grazie mille
tonyven
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Messaggioda umberto » 6 ott 2019, 18:23

Tonino,l'SNR è il rapporto tra il segnale ed il rumore.Umberto
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Messaggioda tonyven » 6 ott 2019, 21:56

Grazie Umberto! Vista la forzata inattività dovuta dal meteo, mi sto spaccando la testa con i numeri. Stavo vedendo su Simbad le caratteristiche di alcuni quasar. In particolare stavo cercando la magnitudine di questi. Quello che non capisco però è quale valore devo prendere in considerazione su Simbad. Nella riga del flusso ci sono varie lettere che penso indicano la magnitudine a seconda del filtro usato.Quale va usato?
Grazie mille
Saluti Tonino
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Messaggioda LFranco » 7 ott 2019, 8:49

Ciao Tonino,
di solito la magnitudine di riferimento è quella della banda V. Ma come sai gli spettri registrano la distribuzione del flusso a diverse lunghezze d'onda e quindi oggetti blu hanno l'emissione spostata su questa banda e conseguentemente una magnitudine B più brillante a differenza degli oggetti rossi.
Saluti
Lorenzo Franco
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Messaggioda tonyven » 7 ott 2019, 21:42

Grazie per il chiarimento :)
tonyven
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