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Wolf Rayet con Star analyser 100

Inviato: 3 gen 2011, 19:30
da Paolo
Stelle strane... Se uno pensa che quasi tutte le stelle nel cielo mostrano uno spettro simile a questo:
A0.jpg
ad una prima e veloce occhiata non troppo diverso da quello del nostro Sole, cioe' uno spettro continuo dal violetto al rosso solcato da alcune righe scure.

Invece un piccolo gruppo di stelle chiamate "Wolf Rayet" dal nome dei due astronomi che le hanno scoperte, alcune delle quali sufficientemente luminose da essere alla portata del reticolo Star Analyser 100, mostrano spettri del genere:
WR4_SPEC.jpg
Davvero particolari, vero? Lo spettro continuo è quasi inesistente se paragonato all'intensità delle emissioni.

Qualche sera fa ho selezionato quattro stelle di tipo WR in sufficienti condizioni di osservabilita' per valutare la resa con il reticolo a diffrazione. Di stelle del genere se ne conoscono pochissime, in tutto poco piu' di 300, molte delle quali nella nostra galassia e qualche altra in quelle piu' vicine (Nubi di Magellano). Per coincidenza (?) molte WR luminose appaiono concentrate nella costellazione del Cigno. Sono riuscito a riprendere un paio di queste prima che finissero troppo basse sull'orizzonte, altre due invece le ho trovate in posizione più comoda vicino il Perseo.

Dagli spettri bidimensionali come quello sopra (colorato in maniera sintetica, i nativi sono in b/n) e da quelli di un paio di stelle di riferimento ho ottenuto i profili calibrati in frequenza e corretti per la risposta strumentale e l'assorbimento atmosferico, utilizzando l'ormai indispensabile Visual Spec. Grazie alla letteratura scientifica sul web ho potuto identificare le varie emissioni ed ho riportato nei grafici le relative informazioni.
wr4_profilo.gif
wr5_profilo.gif
wr133_profilo.gif
wr155_profilo.gif
Una nota tecnica circa le riprese. Avendo lavorato ad una focale di 2.3 mt in condizioni atmosferiche non ideali (c'era una discreta turbolenza), ho preferito aumentare molto la dispersione lineare allontanando il reticolo dal sensore, tanto che nel campo abbracciato entra solo lo spettro senza la stella in ordine zero. In caso contrario avrei sicuramente perso parecchia risoluzione per l'eccessivo allargamento dell'immagine della stella. Per questo motivo la dispersione risultante espressa in ang/pixel, circa 6 A/pixel, da l'idea (errata) di una eccezionale risoluzione per lo strumento usato. Questa però non va confusa con la dispersione che rappresenta solo la scala dello spettro.

Veniamo alle Wolf Rayet. Ancora una volta, grazie al web, ho trovato moltissime informazioni in proposito. Perché quelle vistose righe di emissione? Tipicamente le righe in emissione sono generate da gas eccitati dalla luce ad alta energia e queste stelle non fanno eccezione. Le righe sono generate dalla spessa atmosfera che circonda la stella e che contiene gli elementi indicati nel grafico, principalmente elio, azoto, carbonio e ossigeno in quantità variabile a seconda dello stadio evolutivo. L'idrogeno che fine ha fatto? Semplicemente bruciato quasi completamente (negli spettri alcune sue sue righe sono miscelate con quelle dell'elio, avendo la stessa lunghezza d'onda), in questo stadio è il momento dell'elio e degli elementi più pesanti. Pensare ad un'atmosfera tipo quella solare è riduttivo, l'elevatissima pressione di radiazione genera violenti venti stellari che allontanano i gas dalla stella producendo vere e proprie nebulose. Queste, infatti, sono state osservate attorno a molte WR, soprattutto grazie al telescopio spaziale Hubble. La forte velocità di espansione dei gas è responsabile dell'allargamento delle righe spettrali, un'altra delle caratteristiche osservate in questo tipo di stelle.

I dati rilevanti in sintesi:
- massa elevatissima (> di 20 masse solari)
- caldissime (>70000 gradi)
- atmosfera di spessore comparabile al diametro stellare
- stelle in fase avanzata di stadio evolutivo
- probabili progenitori di supernovae

Principali caratteristiche spettrali:
- prevalenza di emissioni dovute all'elio/azoto > stelle di tipo WN
- prevalenza di emissioni dovute al carbonio > stelle di tipo WC
- righe allargate per effetto Doppler (forti venti stellari)

Maggiori e dettagliate informazioni possono essere trovate qui:
http://it.wikipedia.org/wiki/Stella_di_Wolf-Rayet
Ma ci sono una infinità di altre ottime fonti sul web.

Concludo segnalando un elenco di Wolf Rayet che possono essere monitorate con lo Star Analyser 100 ed un telescopio anche di piccola apertura:
http://astrosurf.com/buil/us/peculiar2/wolf.htm

Ciao ciao
Paolo