Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

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Paolo
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Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

Messaggio da Paolo »

Come accennato nel topic della sezione comete, il 16 marzo io e Giueppe siamo riusciti a prendere uno spettro della C/2011 L4 con il Lhires III e reticolo da 150 l/mm. Le condizioni meteo sembravano davvero proibitive per una copertura nuvolosa quasi totale al momento del tramonto del Sole ma poi siamo stati davvero fortunati, il dissolvimento serale delle nubi ha aperto una strisciolina di sereno a "contatto" con le montagne all'orizzonte. Quel tanto che ha permesso di osservare la cometa per una decina di minuti.

Il Lhires era pronto alle operazioni grazie ad un set-up effettuato in precedenza osservando il Sole (filtrato!) ed oggetti terrestri molto distanti sulle montagne all'orizzonte. Quindi, appena spuntata dalle nuvole, abbiamo cominciando l'acquisizione degli spettri. Ho disposto la fenditura in verticale (rispetto all'orizzonte) in modo da far capitare l'intero falso nucleo allungato per la rifrazione differenziale. Questo aspetto e' importantissimo perche' con una fenditura trasversale si rischia di favorire solo una regione spettrale con il continuo che risulta completamente stravolto.

Nell'intervallo di tempo in cui la cometa era completamente fuori dalle nubi abbiamo preso in sequenza 7 frame da 60 secondi. In questo "poster" c'e' la sintesi dei risultati:
Pan_STARRS_poster_pb.jpg
La caratteristica piu' rilevante e' senz'altro la forte emissione a 589 nm (doppietto non risolto a 5890 e 5896A) generata dagli atomi di sodio. Da quanto ho letto sembra sia abbastanza raro trovarne nelle comete. Al contrario, le bande di Swan prodotte dalle molecole del carbonio (C2) sono assai deboli. Sono queste che conferiscono a molte comete la colorazione verde/azzurra del falso nucleo e della chioma. Cosa che infatti non si osserva nella Pan-STARRS, dominata invece da un giallo-arancio (dovuto anche all'arrossamento atmosferico perche' bassa sull'orizzonte). Lo spettro non rivela tracce del cianogeno (CN) a 3880A ma questo potrebbe essere causato dal fortissimo assorbimento atmosferico nella regione del violetto. Si nota anche un lieve assorbimento adiacente l'emissione del sodio (lato destro) che non riesco a spiegare. Non mi sembra dovuto ad un problema strumentale o a un artefatto del trattamento.

In sostanza il contenuto cromatico della cometa e' lo stesso della luce solare (bianco-giallo) riflessa dalle polveri, "virato" sul giallo-arancio per l'emissione del sodio e per l'arrossamento dovuto alla nostra atmosfera.

Strumentazione al lavoro. Non immaginate quante cose mi sono dovuto portare dietro per fare questa osservazione. Altro che Fonte Vetica...
Pan_STARRS_setup2.jpg
Pan_STARRS_setup1.jpg
Una importante nota tecnica. I profili spettrali che si vedono nel poster sono stati divisi per lo spettro solare. Questa operazione permette di isolare le caratteristiche spettrali proprie della cometa. Senza la divisione il profilo ottenuto e' miscelato con quello solare, di conseguenza meno significativo.

Non e' stato molto semplice estrapolare il corretto spettro solare con cui fare la divisione. Lo sarebbe stato prendendo, nella stessa serata, lo spettro della Luna (luce solare riflessa) o al limite una stella di tipo solare (G2V) nel momento in cui si trovavano alla stessa altezza della cometa (5.3 gradi dall'orizzonte matematico).
Purtroppo il meteo non lo ha consentito, oltretutto la Luna tramontava in una posizione in cui l'orizzonte era coperto dalle piante. Direi che siamo stati davvero fortunati ad aver preso uno spettro lunare quando l'astro di trovava a 37 gradi di altezza.

La divisione dello spettro cometario a 5 gradi per quello lunare a 37 gradi produrrebbe un grande errore nel continuo visto che l'arrossamento operato dall'atmosfera e' assai diverso per i due astri. Come utilizzare allora i due spettri? E' tornato molto utile un foglio elettronico che ho preparato tempo fa sulla base di un articolo di Christian Buil che tratta in dettaglio il calcolo della trasmissione spettrale atmosferica.

In pratica vengono considerate tre fonti di assorbimento, la diffusione di Rayleigh, l'assorbimento per le molecole di ozono e la diffusione per gli aerosol. Tre distinte formule permettono di calcolare il relativo contributo il cui totale, espresso come trasmissione atmosferica, e' mostrato nel seguente grafico:
Pan_STARRS_atm_transm.jpg
Le curve considerano i seguenti parametri:
Altezza sull'orizzonte: 37 e 5.3 gradi
Altitudine sito: 1170 mslm
AOD (Aerosol Optical Depth): 0.05

Ho diviso la curva rossa per quella blu ottenendo il rapporto di trasmissione da 35 a 5.3 gradi che ho moltiplicato per il profilo spettrale osservato della Luna. Il risultato e' prossimo al profilo lunare "arrossato", cioe' lo spettro che avremmo osservato se la Luna si fosse trovata alla stessa altezza della cometa (ad eccezione degli assorbimenti atmosferici).
Pan_STARRS_moon_reddened.jpg
Infine lo spettro della cometa e' stato diviso per quello arrossato sinteticamente della Luna ottenendo i profili pubblicati nel poster. Gli assorbimenti tellurici rimangono evidenti anche dopo la divisione perche' l'effettiva profondita' e' assai diversa a 5 o 35 gradi di altezza.

Scusate per l'eccessivo tecnicismo, volevo lasciare una traccia del processo di elaborazione necessario per utilizzare i dati a nostra disposizione.

Speriamo di poter fare ancora qualcosa prima che la cometa diventi inosservabile... ma la vedo dura per le condizioni meteo!

A presto
Paolo
mmorri2
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Re: Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

Messaggio da mmorri2 »

Fate Paooora......
In solo dieci minuti.....
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Paolo Maria Ruscitti
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Re: Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

Messaggio da Paolo Maria Ruscitti »

Confermo quanto detto da Maurizio!!! Complimenti per il risultato ottenuto "in fretta e furia" visti il tempo a vostra disposizione.
La nota tecnica è di assoluto interesse e fate bene a lasciarne traccia, direi che anzi si potrebbe creare un topic "indice" sempre in primo piano ove riportare i titoli dei topic ove si parla di spettrocospia e di esperienze sul campo, così da avere un riferimento veloce quando necessario.
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marco
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Re: Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

Messaggio da marco »

Bene, risultato molto interessante, sarebbe da confrontarlo con altri lavori fatti da appassionati e/o professionisti; sono sicuro che farebbe gola a molti astronomi... ;)
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Beta Persei
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Re: Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

Messaggio da Beta Persei »

Grandi P&G!!! Ho capito il 20% del post originale, ma grandi davvero!
:ymapplause: :ymapplause: :ymapplause:
Franco
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Re: Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

Messaggio da Marco Di Lorenzo »

Paolo, quando fai ste cose lasci sempre tutti senza parole! Bravissimi!
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maxcaimmi
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Re: Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

Messaggio da maxcaimmi »

Mi associo... fate veramente "Paooora"!!! :-o

Quoto anche Franco circa la non completa comprensione di ciò che dite, ma vorrei fare una domanda (anche se probabilmente risulterà sciocca)...
Ma ora che avete acquisito lo spettro della cometa e (da quanto mi pare di capire) anche confermato i sospetti di Comolli espressi nell'altro post circa l'effettiva presenza di Sodio, per affinare le misurazioni non è comunque preferibile riprendere uno spettro lunare nelle medesime codizioni di visibilità della cometa anziché il metodo adottato ora?
Ovvero, quando parli dello spettro lunare specifichi "nella stessa sera"...
questo perché dev'essere ripreso necessariamente anche nelle stesse condizioni di temperatura, seeing, ecc... altrimenti è preferibile usare quello "simulato"? (scusate i termini impropri) :-\
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Darko
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Re: Spettro della Pan-STARRS C/2011 L4

Messaggio da Darko »

Paolo e Giuseppe, solo ora riesco a fermarmi e rispondervi: fantastico, very very good.
Sempre in gamba ;)

Ciao
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