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Spettroscopista alle prime armi

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

Messaggioda Pering » 5 giu 2015, 11:14

Lo star analyzer dovrebbe arrivare oggi.
Dove lo metto?
Pentax 105 sdp f/6.4 f 670mm
Maxvision 80 tripletto apo non corretto f 480 mm
Newton 205 f 825 con correttore 1.15x o senza.
Lx200 12" 305 f3050mm
I primi due sono più comodi per il peso
Pering
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Messaggioda Domenico1984 » 5 giu 2015, 11:44

Diametro e focale = risoluzione , ma ovviamente spingendo con i 2 valori sarà = rogne maggiori...
Io fossi in te lo metterei al maxvision e inizi a riprendere vega ecc ecc le stelle principali.
Domenico1984
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Messaggioda Paolo » 5 giu 2015, 14:29

Che sorpresona, alla fine l'hai preso!

Passiamo al pratico... Considera che il reticolo mostra in modo assai evidente eventuali aberrazioni cromatiche dell'ottica. L'effetto e' il "fish-tail", ovvero un'immagine dello spettro a forma pesce, in cui la coda si apre a ventaglio nella regione blu-UV a causa del diverso piano focale. L'estrazione del profilo da uno spettro del genere e' problematico (perdi sia SNR che risoluzione nel blu).

Per prima cosa quindi escludi le ottiche che ti dovessero dare questo problema. Le configurazioni ottiche a sola riflessione per loro natura sono perfette da questo punto di vista. Possiamo dire che lo stesso vale per gli Schmidt-Cassegrain (senza riduttori/spianatori) che hanno solo la sottile lastra anteriore. Ricordo anche che il tuo 105 e' molto buono, quindi questa e' l'ottica che preferirei, almeno all'inizio.

Detto questo, considera quanto sotto per valutare pro e contro:

- la magnitudine limite dipende dall'apertura del telescopio e da quanto e' disperso lo spettro sul sensore.

- la risoluzione spettrale dipende (entro certi limiti) da quanto e' piccola l'immagine stellare sul sensore

- il reticolo lavora meglio (ha meno aberrazioni) con fasci ottici piu' chiusi

Grandi telescopi (con focali lunghe) sono piu' sensibili alla turbolenza e, come sai per esperienza, restituiscono immagini stellari piu' grandi sul sensore. E' noto anche che gli errori di guida durante l'integrazione contribuisco ad allargare ulteriormente la stella. Significa che gli spettri saranno meno risolti. Non sempre pero' questo e' un problema. Nel caso delle supernovae, ad esempio, una risoluzione piu' bassa e' tollerabile perche' lo spettro esibisce righe fortemente allargate per l'elevata velocita' di espansione del guscio gassoso (effetto Doppler). Diverso il caso delle novae nel cui spettro sono presenti righe piu' strette.

Dal punto di vista della risoluzione, i migliori spettri prodotti con lo Star Analyser sono stati ottenuti con telescopi di piccola apertura e buona qualita'. Ad esempio Umberto ha preso degli eccellenti spettri della Nova Del 2013 con l'APO TEC 110 (puoi trovarli sul forum nella sezione spettroscopia). Alcuni fra i piu' esperti spettroscopisti hanno detto che profili del genere sono paragonabili a quelli prodotti con strumenti a fenditura.

Il problema delle piccole aperture e' naturalmente la minore raccolta di luce che limita la magnitudine. Anche qui comunque la fattibilita' dipende dal soggetto osservato.

Per quanto riguarda il rapporto focale, secondo me sarebbe meglio evitare fasci molto aperti (f/5 ed oltre). Credo che il valore f/6.4 del Pentax 105 possa andare bene.

Inizialmente posiziona il reticolo a non meno di 5-6 cm dal sensore, altrimenti lo spettro e' troppo piccolo e rischi il sottocampionamento, specie se utilizzerai piccoli telescopi. La distanza ottimale dipende anche da quanto e' grande il sensore, se questo e' minuscolo, nel frame possono non entrare lo spettro e l'immagine della stella (ordine zero), quindi con il tiraggio non puoi andare oltre un certo limite.

Anche qui un paio di considerazioni che potrebbero servire a ottimizzare la configurazione:

- la risoluzione spettrale aumenta (ma solo fino ad un certo punto) con l'aumentare della distanza reticolo-sensore

- il rapporto s/r dello spettro diminuisce con l'aumentare della distanza reticolo-sensore

Si capisce che non c'e' una configurazione ottimale stabile ma tutto dipende dalla luminosita' del soggetto osservato. Con una stella molto luminosa puoi permetterti qualunque tiraggio, con un quasar di 14a devi ridurre le dimensioni dello spettro, altrimenti il segnale cade su una zona del sensore molto piu' estesa e il rumore si carica del contributo di un ben piu' elevato numero di pixel.

L'esperienza pratica vale piu' di tanti concetti teorici. Con qualche prova potrai (e potremo, se ci mostri i risultati) facilmente capire se sei sotto o sovracampionato, se la risoluzione aumenta o meno, ecc.

Tornando alla prima luce... stesso consiglio di Domenico: cerca di osservare Vega. Stelle appartenenti a questo tipo spettrale (A0V o limitrofe) esibiscono spettri nei quali le righe di assorbimento sono piu' marcate. Si tratta della serie di Balmer dell'idrogeno, H-alfa, H-beta, H-gamma, ecc.

Importante: messa a fuoco sulle righe spettrali (e non sull'immagine di ordine zero) e occhio alla saturazione! Qualunque spettro, nel suo massimo di intensita', non deve mai avvicinarsi nelle nostre camere a 60K ADU, tieniti sui 30-40K max.

Infine ti raccomando di mettere lo spettro orizzontale nel frame, con l'ordine zero a sinistra e lo spettro a destra. Perdici un po' di tempo (devi ruotare il reticolo, da bloccare poi con l'anellino), lo risparmierai in fase di elaborazione.

Dopo aver curato la messa a fuoco con Vega, divertiti a prendere lo spettro di qualche altra stella. Spica o Alkaid possono servirti per valutare l'eventuale fish-tail (che non noteresti osservando stelle meno calde come Arturo). Arturo o altre stelle rosso-arancio sono interessanti perche' lo spettro mostra gli effetti della diversa temperatura superficiale.

Per il software hai deciso qualcosa? Con ISIS ti posso dare tutto il supporto che vuoi:

viewtopic.php?f=22&t=2700

Aspettiamo tue news!

Paolo

PS: Domenico, voi abitate vicino, supportatevi a vicenda per questa esperienza!
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Messaggioda Pering » 5 giu 2015, 16:02

ok pentax!

Ah! Ecco arrivato, ci sono anche le caramelle, mitico ts Italia.
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Messaggioda Paolo » 6 giu 2015, 0:32

Grande Riccardo! :ymhug:

A presto
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Messaggioda Pering » 6 giu 2015, 7:58

montato sul pentax, posso vedere lo spettro della luce diurna?
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Messaggioda Paolo » 6 giu 2015, 10:43

No perche' il sistema non ha una fenditura. La configurazione che hai realizzato lavora con sorgenti puntiformi (le stelle) oppure filiformi se disposte perpendicolari all'asse della dispersione. Quest'ultimo e' il caso dell'ago sul quale si riflette la luce del Sole, uno stratagemma per emulare la fenditura illuminata.

Ti descrivo come fare per prendere lo spettro del Sole con lo Star Analyser. Se hai una camera digitale con un'ottica che funge da medio tele, devi mettere lo SA100 davanti all'obiettivo, come in questa immagine (e' un tele da 200 mm):

Obiettivo_ago.jpg

Serve poi un cartoncino o un panno nero davanti al quale disporre l'ago in modo che rifletta luce su tutta la lunghezza (non e' difficile trovare la giusta angolazione rispetto al sole). Ne prendi l'immagine (a circa un metro di distanza) facendo attenzione, con la dispersione ad esempio orizzontale (ruotando opportunamente lo SA100 rispetto alla camera), a tenere l'ago verticale. Per avere sufficiente contrasto lo spettro deve capitare davanti al cartoncino nero, in caso contrario potresti ritrovarti oggetti luminosi sovrapposti che disturbano.

Se la focale dell'obbiettivo non e' troppo corta, sarai in grado di vedere le principali righe di Fraunhofer in assorbimento, dovute al gas negli strati esterni dell'atmosfera solare, piu' freddi e meno densi degli strati sottostanti che emettono radiazione a spettro continuo.

In realta' ci sono altre esperienze interessanti da fare con il reticolo con oggetti non puntiformi, ad esempio l'osservazione di piccole nebulose planetarie. Essendo la loro luce composta da un esiguo numero di radiazioni monocromatiche, quando riprese con lo SA100 mostrano una serie di immagini (simili ma non uguali) corrispondenti a cio' che vedremmo se usassimo filtri interferenziali centrati sulle varie lunghezze d'onda (H-alfa, OIII, H-beta, ...). Uno spettro del genere non puo' essere usato per estrarre un classico profilo ma resta interessante per stimare il contributo delle varie radiazioni che compongono la luce della planetaria e come cambia la sua morfologia a seconda degli elementi chimici emittenti (es. idrogeno, ossigeno,...).

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Messaggioda Pering » 6 giu 2015, 12:35

grazie paolo ti sto facendo lavorare.
intanto molto semplicemente ho preso lo star analizer e ho guardato attraverso di esso un oggetto con una linea tipo lo spigolo di un palazzo o la fine di una tenda lo stipite di una porta, e ruotando il filtro la luce si scompone e si muove a destra sul giallo rosso a sinistra sul verde violetto.
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