Stelle Be da Fonte Vetica!

Le nuove tecniche per studiare e comprendere la natura di tanti fenomeni celesti.
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Paolo
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Stelle Be da Fonte Vetica!

Messaggio da Paolo »

Come cambiano i gusti... ;)

Sono gli affascinanti oggetti di cui si parla in questo topic:

viewtopic.php?f=22&t=2589

Stelle che periodicamente sviluppano un disco gassoso sul piano equatorale i cui meccanismi di formazione non sono ancora ben compresi. Il disco modifica in modo sostanziale il loro spettro soprattutto in corrispondenza delle righe di Balmer dell'idrogeno.

Il database BeSS in cui confluiscono dati provenienti sia dagli amatori che dai professionisti contiene correntemente un certo numero di stelle che necessitano di osservazioni per ragioni che possono essere casuali (invisibilita' stagionale - come per qualsiasi soggetto astronomico) ma anche per disagevoli condizioni osservative (scarsa luminosita', basso valore di declinazione, ecc). Alcune di essere sono addirittura ancora prive di spettri. Dal mio osservatorio ad esempio non posso scendere sotto la declinazione -10° a causa di una palazzina molto ampia piazzata a sud.

Per questi motivi mi e' sembrato interessante tentare da Fonte Vetica una survey di stelle Be con bassa declinazione e qualche "recovery stagionale". La campagna internazionale "Be stars" prevede infatti l'osservazione periodica di un gran numero di target per seguirne l'evoluzione. La maggior parte di essi ha una cadenza annuale mentre per un certo numero di soggetti a piu' rapida evoluzione si arriva anche ad una cadenza osservativa settimanale.

Ho preparato una scheda per soggetto che comprende una mappa, il profilo spettrale osservato e un sintetico commento sull'eventuale evoluzione riscontrabile grazie allo storico presente nel database. Questi spettri sono stati inviati al BeSS e sono ora in attesa di validazione.

HD 176386 (declinazione -37°, nessuno spettro nello storico del database BeSS)
HD176386.jpg
HD 177427
HD177427.jpg
HD 194335
HD194335.jpg
HD 195554
HD195554.jpg
HD 198183
HD198183.jpg
HD 221507 (una pazzia a 5 gradi dall'orizzonte matematico...)
HD221507.jpg
V1077 Sco (la scoperta di un outburst)
V1077_sco.jpg
La strumentazione utilizzata:
STRUM1.jpg
Il momento tanto odiato dagli amici astrofotografi! ;) (sorry, provvedero' con una flatbox di dimensione opportuna per non diffondere luce...)
strum_flat.jpg
Le fasi di ripresa ed elaborazione degli spettri di soggetti molto bassi sull'orizzonte meritano una nota. L'atmosfera si comporta come un filtro rosso di densita' variabile a seconda della linea di vista. Il concetto di "massa d'aria" e' abbastanza intuitivo: lo strato atmosferico attraversato dai fotoni prima di giungere al telescopio e' diverso se si osserva allo zenit piuttosto che all'orizzonte. Per definizione questa misura relativa ha valore 1 osservando allo zenit da un sito che si trova al livello del mare. L'atmosfera non attenua tutte le lunghezze d'onda nello stesso modo ma per un fenomeno fisico di dispersione l'assorbimento e' maggiore per le lunghezze d'onda piu' corte (blu nel visibile).

E' dunque un parametro di fondamentale utilita' per la fotometria e la spettroscopia. L'impatto e' massimo sugli spettri di grande estensione (dal blu al rosso) mentre quelli ad alta risoluzione, che hanno un range spettrale molto limitato, vengono alterati in modo piu' leggero. L'alterazione consiste in un cambio di pendenza del continuo (l'andamento del profilo escludendo le righe spettrali).

Il modo usuale per correggere lo spettro dagli effetti dell'estinzione atmosferica e' quello di osservare una stella di tipo spettrale noto (possibilmente di classe A) alla stessa altezza del target. La differenza di altezza della stella di riferimento da quella del target e' molto piu' tollerata quando si osserva alti sull'orizzonte. Nel caso pratico, la Beta Sculptoris HD 221507 (tra l'altro neanche al meridiano) si trovava a circa 5 gradi dall'orizzonte, con una massa d'aria pari a 12. La stella di riferimento deve essere allora selezionata accuratamente perche', cosi' bassi, ad una piccola variazione di altezza corrisponde una grande variazione di massa d'aria. Io avevo anche un'altra complicazione, la ripresa e' terminata nelle luci del crepusco mattutino per cui non avrei comunque avuto la possibilita' fare altre osservazioni.

Per la calibrazione ci viene in aiuto una utilissima funzione di ISIS. Questo potente software permette di generare curve di trasmissione atmosferica per qualunque sito e altezza dall'orizzonte. Siccome nella stessa serata ho avuto modo di riprendere Vega mentre si trovava a circa 80 gradi di altezza dall'orizzonte, ho generato due curve di trasmissione, a 80 e 5 gradi (l'altezza del target) dall'orizzonte:
atmo.jpg
Ho poi applicato il rapporto tra le due curve al profilo spettrale precalibrato (tralascio i dettagli che possiamo eventualmente discutere in seguito), ottenendo una buona correzione dell'estinzione atmosferica.

Un altro importante effetto causato dal denso strato di atmosfera e' la presenza nello spettro di forti righe telluriche (formate dal vapore acqueo e l'ossigeno presenti nella nostra atmosfera). Nel caso della Beta Sculptoris sono diventate cosi' intense da alterare pesantemente il profilo spettrale. Anche in casi come questo ISIS ne permette la rimozione a vantaggio della leggibilita' del profilo. Questa la differenza:
HD_221507_atmo.jpg
Ciao
Paolo
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andreabelli
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Re: Stelle Be da Fonte Vetica!

Messaggio da andreabelli »

Bello e interessante lavoro Paolo, come sempre :ymapplause:

Ammetto il fascino di osservare le stelle da questo diverso e più scientifico punto di vista, chissà un domani...vedo che anche altri amici del Forum si stanno avvicinando alla spettroscopia...il fatto è che di scientifico nella mia memoria non è rimasto granchè di quel poco studiato al liceo!

PS: nel tuo setup vedo che hai due camere di guida (SXV guider per il MiniBorg e la Lodestar collegata allo spettrografo, ti servono entrambe?
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Paolo
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Re: Stelle Be da Fonte Vetica!

Messaggio da Paolo »

Grazie Andrea! La spettroscopia puo' essere molto affascinante per cio' che rivela, anche a prescindere dell'uso scientifico dei risultati. Considera che tante interessanti esperienze possono essere fatte senza "numeri" ma con semplici valutazioni qualitative. Una riga spettrale che da assorbimento passa in emissione ad indicare un outburst, lo sdoppiamento periodico delle righe di un sistema binario (non risolvibile in campo ottico neanche con il piu' grande telescopio professionale) per effetto Doppler, il riconoscimento di una nova grazie a vistose emissioni nello spettro, ecc. E' bello anche accorgersi della grande diversita' delle stelle quando osservate con lo spettroscopio, le stesse che appaiono praticamente uguali nelle nostre foto. Non solo, molte di esse subiscono a livello spettrale variazioni a corto, medio e lungo termine (non parlo solo delle stelle Be). Il cielo quindi appare, attraverso la spettroscopia, molto piu' dinamico e variegato rispetto ad una classica visione "ottica". L'amatore prende molto spesso spettri "unici", sia perche' molti soggetti sono in evoluzione, sia perche' i potenziali target sono numerosissimi (e gli amatori relativamente pochi). Una cosa ben diversa da cio' che accade ad esempio con le foto deep-sky che comunque, ne sono convinto, hanno un'innegabile bellezza!
nel tuo setup vedo che hai due camere di guida (SXV guider per il MiniBorg e la Lodestar collegata allo spettrografo, ti servono entrambe?
Si, e' fondamentale. Il campo abbracciato dalla Lodestar sullo spettroscopio (vista fenditura) e' minuscolo, ha una forte vignettatura e una qualita' che degrada rapidamente fuori asse. A volte e' difficile riconoscere le stelle inquadrate per poter mettere in fenditura l'oggetto da studiare (immaginalo debole e in mezzo ad altre stelle, per stelle luminose ed isolate non ci sono problemi). Il Miniborg e' perfettamente allineato con il campo della fenditura. Eseguo la ricerca mediante la SXV Autoguider (campo piu' grande e corretto) e porto il target al centro del campo. Lo ritrovo ben piazzato nel campo della fenditura (Lodestar) pronto per essere agganciato da PHD e portato nel punto predefinito per la guida. Naturamente usando montature superprecise (quelle che puntano con una precisione di qualche secondo d'arco soltanto) si puo' fare a meno del telescopio puntatore, purtroppo non e' il caso della CG5-GT, ne' della Losmandy G-11...

A presto!
Paolo
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andreabelli
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Re: Stelle Be da Fonte Vetica!

Messaggio da andreabelli »

E se uno (a caso: io!) cercasse un libro di introduzione alla spettroscopia "for dummies" e rigorosamente in italiano? :ymblushing:
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Paolo
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Re: Stelle Be da Fonte Vetica!

Messaggio da Paolo »

Andrea, non caschi benissimo purtroppo... C'e' solo "L'astrofilo Moderno" di M. Mobberley ma la spettroscopia e' trattata in un breve capitolo (il libro e' comunque interessante):
http://books.google.fr/books/about/L_As ... edir_esc=y

Il testo piu' adatto, e' un peccato non sia stato ancora tradotto in italiano, e' quello di Ken Harrison: "Astronomical Spectroscopy for Amateurs":

http://www.amazon.com/Astronomical-Spec ... 1441972382

Ci sono anche diversi siti italiani interessanti che trattano la spettroscopia. Il problema, in questo caso, e' che l'informazione e' "dispersa". Devi prendere le info qua e la', filtrando le cose interessanti ed utili al tipo di approccio che ti e' congeniale. Capisco che nelle fasi iniziali un buon libro sarebbe meglio...

Comunque continua a leggerci, non si sa mai qualche argomento possa accendere la scintilla...

Ciao ciao!
Paolo
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