QUASAR

Ciao a tutti,
stimolato dalla lettura di alcune pagine di Paolo, che è una fonte inesauribile di informazioni e un garnde stimolo per chi si avvicina alla spettroscopia, mi sono messo a vedere se dai nostri primi spettri di Altair e Vega ripresi durante i primi test con l'Lhires 3 poteva essere misurata in modo abbastanza accettabile le velocità radiale di queste stelle.

Ho proceduto come segue:
- Calibrazione fine con le righe atmosferiche (una vera fortuna che ci siano in questo caso), della zona intorno alla riga dell'H alfa.
- Eliminazione delle righe atmosferiche tramite la funzione H2O correction.. di VSpec.
- Calcolo della correzione eliocentrica dovuto al moto relativo della Terra intorno al Sole attraverso la funzione Heliocentric correction... di Viasual Spec.
- Traslazione dello spettro dell'entità fornita dalla suddetta funzione.
- Calcolo della lunghezza d'onda media della riga dll'H alfa attraverso una media di misure ottenute applicando la funzione Gaussian fit di VSpec. Ho effettuato più misure e poi le ho mediate poichè al variare del range scelto per il fit gaussiano i dati vengono leggermente diversi. Ho quindi mediato 10 range.

Questi sono i risultati:

Altair ---> Vr (AAF) = -26.9 km/s
La Vr ufficiale fornita dal Simbad dice Vr = -26.6 +/- 0.4 km/s
Direi che l'accordo è notevole.
Vega ---> Vr (AAF) = -15.1 km/s
La Vr ufficiale fornita dal Simbad dice Vr = -20.6 +/- 0.2
mentre un'altra misura ufficiale dice Vr = -14 km/s

L'accordo sembra meno preciso, ma daltronde non c'è accordo neanche fra i dati ufficiali.
Ho scoperto poi che Vega dovrebbe avere una Velocità radiale variabile !!! Forse così si spiega il tutto ed anche la nostra misura potrebbe quindi essere valida. In sostanza è veramente bello vedere che dei semplici astrofili possono misurare la velocità con la quale certi corpi celesti si stanno avvicinando (nel caso di Vega e Altair) o allontanando dalla Terra.

Ogni commento, o critica è sempre ben accetta.
In particolare mi piacerebbe sapere qualcosa di più sulla questione della velocità radiale variabile di Vega.

Nico

Nico, innanzitutto complimenti per queste misure Doppler, le trovo avvincenti!
Per fare una cosa un pò più scientifica, potresti stimare anche l'errore sulla velocità, magari utilizzando la deviazione standard delle 10 stime di cui hai fatto la media (a rigore, questo calcolo non tiene conto del possibile errore sistematico ma dà comunque una idea della bontà delle tue misure).
Per quanto riguarda la velocità "variabile" di Vega, la cosa è assai sconcertante, tanto più che la riga appare decisamente più stretta di quella di Altair e quind la stima dovrebbe essere, semmai, migliore!
In letteratura effettivamente prevale il valore di -13.9 km/s (quello di Wikipedia, che fa riferimento ad una tabella pubblicata nel 1966) quindi Simbad sembrerebbe errato e la tua misura giusta; non vorrei che ci entrasse qualcosa la variabilità nota della stella.

Ciao Marco, grazie per i complimenti.
Adesso sono di corsa, ma posso dirti che ho rifatto le misure su Vega ed ho mediato 9 risultati con range differenti ottenendo questo nuovo risultato: Vr = -15.4 km/s con una deviazione standard pari a 0.28.
Mi sembra che quindi, a meno di non aver commesso errori sistematici nella misura, il risultato sia abbastanza "robusto".
Ma potrei sbagliare qualcosa io... non si sa mai.

Riguardo la velocita "variabile" di Vega, posso solo dirti che ho trovato su questa pagina il valore di -14 con la nota che Vega ha una velocità radiale variabile.
http://www.alcyone.de/SIT/mainstars/SIT000591.htm

Cosa ne pensate?

Nico

Ottimo lavoro Nico! Volevo ringraziare Marco per l'intervento, giustamente ci ricorda che ogni misura dovrebbe essere accompagnata dall'errore associato. Purtroppo non e' semplice stimare quello sistematico ma possiamo fare qualcosa almeno per l'incertezza dovuta al rumore o ad artefatti del profilo che entra in gioco quando facciamo misurazioni sulle righe.

Come avrete notato, l'assorbimento di vega ha due componenti, una larga e una centrale piu' stretta. Dove posizionare gli estremi per il fit gaussiano? Mi viene da pensare che se li mettiamo sul continuo stellare, comprendendo tutta la parte in assorbimento, il fit va a lavorare su un profilo che discosta parecchio da una gaussiana. Oltretutto il continuo non e' orizzontale ma scende verso destra. Al minimo quindi si dovrebbe normalizzare dividendo lo spettro per il continuo. In ogni caso non mi pare un fit ideale.

Se invece includiamo solo l'assorbimento centrale, la parte di profilo dovrebbe essere piu' idonea. Tuttavia le zone adiacenti non sono orizzontali ma molto inclinate. Questo credo sia il responsabile della dispersione delle misure in quanto subentra una forte dipendenza del risultato con il posizionamento dei limiti (come hai potuto sperimentare, Nico, basta una leggera asimmetria).

Io ho provato in questo modo. Ho estratto uno pseudo-continuo che arriva fino allo stretto assorbimento (escluso). In pratica si calcola il continuo dell'intero profilo tagliando via la regione spettrale centrale. In rosso il profilo originale e in blu lo pseudo-continuo (con un leggerissimo smoothing):
La divisione del profilo per lo pseudo-continuo restituisce il profilo in blu:
Su questo le misure sono molto piu' "stabili" (ho usato ISIS), di seguito una decina di tentativi con varie larghezze:
Ho applicato la correzione eliocentrica (osservazione del 5 luglio) alla fine anziche' agire a monte spostando il profilo ma naturalmente non cambia nulla.

La esigua differenza con il tuo risultato puo' essere dovuta ai problemi di misura che ho descritto prima oppure ad un piccolissimo offset dello spettro (ma anche alle mie misure!). Siccome si puo' verificare, e' bene ricentrare lo spettro osservando la coincidenza delle righe telluriche piu' evidenti (il profilo deve essere "ingrandito"). Nota che questa e' una pratica normalissima per spettri amatoriali ad alta risoluzione (e' l'ultimo step elaborativo). La coincidenza con le telluriche e' tra l'altro uno dei metodi di selezione degli spettri inviati al database BeSS. In questo senso le righe telluriche sono utilissime! Stabili, "discrete" e rimovibili... peccato si trovino in poche altre regioni dello spettro ottico.

Dunque il valore trovato da noi e' ben diverso da quello di Simbad. Come avete verificato anche voi, altri documenti (tra cui wiki) parlano di una Vr pari a circa -14 Km/s. Anche in un vecchio documento del 1936 Vega veniva osservata con una Vrad analoga:

http://articles.adsabs.harvard.edu//ful ... 4.000.html

Ma la cosa piu' strana e' questa pagina (Simbad?) che sembra derivata da un archivio, in cui la Vrad e' di -13.9 Km/s:

http://archive.today/eouxc

Una nuova correzione? Dati vecchi poi corretti?...

Per quanto riguarda la variabilita' ho letto di un oscillazioni forse periodiche ma parliamo di qualche metro al secondo! http://arxiv.org/pdf/1109.6003.pdf

Caro Nico, anche questa esperienza ti fa rendere conto di quanto si puo' fare con uno strumento come il Lhires III. Credo che ci imbatteremo altre volte in dati diversi, sbagliati o mancanti. Forse anche per questo gli astronomi apprezzano il lavoro degli amatori in campo spettroscopico. Sicuramente partecipare alle campagne osservative pro-am e' una delle massime aspirazioni per l'astrofilo, comunque vale la pena di puntare ogni tanto lo strumento verso target "casuali", non mi stupirebbe se si scoprisse qualcosa di nuovo!

Concludo mostrando il profilo di Vega (osservazione del 5 luglio 2014, reticolo da 2400 l/mm, R~17000):

Spettro osservato:
Con le righe telluriche rimosse:
Ciao ciao
Paolo