Prove di dispersione Star Analyser 100

Le nuove tecniche per studiare e comprendere la natura di tanti fenomeni celesti.
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umberto
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Prove di dispersione Star Analyser 100

Messaggio da umberto »

Essendo la nova 2013 diminuita di magnitudine , ho pensato di riprenderla con il C8 , messo in opera lo Star Analyser 100 e la 8300M ottengo un primo spettro su una stella del tipo spettrale A3v. Una vera delusione! lo spettro si presenta molto corto , le bande spettrali sono appena visibili e la dispersione misurata è di circa 33A/pixel.(vedasi spettro n°1). Decido allora di allungare la distanza tra il vetrino ed il ccd per aumentare la dispersione, ma con meraviglia mi rendo conto che il catadiottrico non permette di estrarre il foco a sufficienza per permettere alla camera Sbig di leggere. Riflettendo un po’, il giorno successivo mi viene l’idea di posizionare lo Star Analyser in prossimità della ghiera da 50mm del C8. Lo spettro di Vega appare ben allungato e le linee spettrali ben definite, la dispersione misurata è di 6,3A/pixel. (vedasi spettro n°2). Ottimo risultato, ma la mia idea era quella di aumentare ancora un po’ la dispersione allo scopo di ottenere una maggiore risoluzione. La serata successiva, dopo aver aumentato la distanza del vetrino dal sensore della camera di circa 5cm ancora posizionandolo all’interno del tubo ottico e precisamente davanti alla ghiera da 50mm del C8, ottengo il terzo spettro di una stella del tipo spettrale di Vega,( già tramontata dietro la gronda), che misura una dispersione di 5,3A/pixel e presenta le linee spettrali ancora più separate e ben definite. (vedasi spettro n°3). Le prove da me effettuate dimostrano che maggiore è la distanza tra lo Star Analyser e la camera ccd, maggiore è la dispersione ottenuta e di conseguenza maggiore sarà la risoluzione. Per quanto riguarda quest’ultima mi ripropongo di verificarla ripetendo il tutto e fotografando una stella artificiale, magari in giardino ad una distanza di 20 mt in assenza di turbolenza. C’è da valutare però che allungando sempre di più le distanze aumenterà sicuramente il tempo di posa per ottenere uno spettro intorno ad 20.000 Adu. Quindi bisognerà cercare il giusto compromesso a seconda se si tratti di riprendere delle nove che di solito raggiungono alte magnitudini o delle supernove sicuramente di magnitudini più basse. Resta comunque la certezza che la combinazione del C8 non ha sicuramente superato la risoluzione ottenuta con il rifrattore Tec 110/6,5 (vedasi spettro n°4) , la maggiore apertura comporta sicuramente un aumento della turbolenza e di conseguenza la perdita di informazioni della luce.
Spero che questa mia sperimentazione trascritta ,votata ad uno scambio di esperienze, possa essere di stimolo a qualche appassionato di spettroscopia che intenda cimentarsi su questa affascinante materia. Un saluto Umberto
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Giobatta
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Re: Prove di dispersione Star Analyser 100

Messaggio da Giobatta »

Ciao Umberto, Paolo, e tutti gli amici del forum. Umberto stavamo facendo lo stesso esperimento...io mi sono fatto fare dei raccordi (utilizzando tubetti di oculari, vedi immagini allegate) da un tornitore e riesco ad arrivare a 2A/P, il che non e' poco...ma come lato negativo oltre a dover effettuare pose piu lunghe, mi ritrovo un'ostruzione notevole del primario dovuto alla prolunga (quasi 15 cm.) che arriva in in prossimita' del secondario, oltre al fatto di dovere mettere in diagonale l'immagine...
Comunque essendo la prolunga fatta da piu' tubetti decido quale risoluzione ottenere, togliendo o inserendo i vari raccordi, in funziona della luminosita' dell'oggetto da riprendere.

Ciao
Gianni Casalnuovo
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Paolo
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Re: Prove di dispersione Star Analyser 100

Messaggio da Paolo »

Per prima cosa bravissimi! Non c'e' sostituto alla sperimentazione pratica!

Umberto, la tua necessita' e' ben comprensibile. Oltre la magnitudine 10-11 direi che con una apertura di circa 10 cm si comincia a soffrire per l'eccessivo rumore o, in alternativa, per i tempi di integrazione improponibili.

Anche l'altra necessita' di allungare lo spettro e' una conseguenza, serve a far fronte ad un possibile sovracampionamento dell'immagine stellare causato dalla maggiore lunghezza focale e diametro del telescopio che rendono il sistema piu' sensibile alla turbolenza. A questo proposito consiglio di verificare la FWHM dell'ordine zero (oppure di una stella senza SA100), se supera i 4-5 pixel e' assolutamente conveniente utilizzare un binning fattore 2. In questa situazione tra l'immagine piena e quella binnata non c'e' alcuna differenza di risoluzione spettrale sul profilo estratto, con il vantaggio di avere un maggiore rapporto s/r. Un'operazione di questo tipo si puo' fare anche direttamente sul profilo ma e' piu' efficiente farlo a monte (in fase di ripresa).

Sempre in caso di sovracampionamento, un'altra alternativa che non favorisce il rapporto s/n (rimane simile) ma aumenta la risoluzione spettrale e' quella di dimezzare il valore di dispersione (raddoppiare la lunghezza dello spettro sul piano focale) ed usare il binning fattore 2. A mio avviso questa e' la miglior cura per preservare la risoluzione.

Dal lato opposto, se l'immagine stellare e' sovracampionata e vogliamo il massimo SNR perche' il target e' debole, non e' conveniente ridurre la lunghezza dello spettro avvicinando il reticolo al sensore, molto meglio usare binning 2x2, 3x3, ecc.

Infine, con grandi rapporti F/D (10 o superiore) puo' essere senz'altro conveniente l'uso di un riduttore di focale.

Gianni, la risoluzione dello spettro di Gamma Cas e' pazzesca! Se hai estratto il profilo in modo classico, senza alcuna operazione geometrica, sappi che puoi aumentare ulteriormente la risoluzione perche' sullo spettro bidimensionale le "righe" sono inclinate rispetto all'asse di dispersione (aberrazioni o mosso?). Sullo spettro reso orizzontale, con il comando SLANT (es. IRIS) puoi rendere perfettamente verticali le emissioni adesso inclinate di quasi 45 gradi. Il fatto che emissioni/assorbimenti siano nel tuo spettro trattini e non figure circolari gioca molto a favore! Come giustamente dici, quello che ci mostri e' un setup per target luminosi. Ad averlo fatto prima quando la nostra nova era di 5a mag!!!

Dicono che esiste un limite di dispersione oltre il quale non ci sono piu' benefici in termini di risoluzione. I vostri spettri "extra-large" sembrano sfruttare ancora molto il valore spinto di dispersione. L'unico problema forse e' dato dallo spettro inclinato nel frame che puo' dare qualche problemino pratico e di "fringing" se sufficientemente sottile. Io metterei i raccordi in modo da avere tutto in orizzontale.

Sarebbe molto interessante che nelle vostre prove i soggetti siano confrontabili. Gamma Cas e' un ottimo target con righe in emissione, Vega (o una stella A0V) per quelle in assorbimento e per la resa di risoluzione nel blu-ultravioletto. Se riuscite, scambiate i soggetti. Mi piacerebbe vedere Vega con il setup di Gianni e Gamma Cas con quello di Umberto. Anche lo spettro di una stella "fredda" M presenta molte caratteristiche utili a capire la resa (nel rosso/IR).

Grazie ad entrambi per aver condiviso queste interessanti prove!
A presto
Paolo
umberto
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Re: Prove di dispersione Star Analyser 100

Messaggio da umberto »

Grazie dei consigli Paolo,molto bene Giobatta, con il C8 io non ho la penalizzazione dell'ostruzione causata dai tubi di prolunga che hai tu con il Newton. Ieri sera ho interposto un riduttore di focale ed ho fatto un profilo a vega in bin2 ottenedo una dispersione di 10A/pixel ed un FWHM =1,8 sull'ordine 0 , ritengo che questa ultima combinazione sia la migliore perchè sono al limite della vignettatura e dell'estrazione del foco. Appena andranno via le nucole riprenderò anch'io Gamma Cass. per un confronto.Posto lo spettro ed il profilo della stella Vega. Saluti Umberto
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Giobatta
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Re: Prove di dispersione Star Analyser 100

Messaggio da Giobatta »

Betelgeuse 5000-7000.png
Betelgeuse 5000-7000.png (11.14 KiB) Visto 2505 volte
Grazie Umberto e Paolo come al solito sempre esaustivi e competenti, ieri ho ripreso anche Betelgeuse, allego spettro corretto solo in lambda, la risoluzione mi sembra buona tenendo conto anche del fatto che nasce da una sola immagine di 5 sec. Come sapete io uso Rspec, che mi sembra (almeno per un neofita come me), piu' amichevole di Vspec e Isis, purtroppo, non ho trovato il modo di fare uno stacking delle immagini (a parte con i frames ripresi in modalita video). Vi chiedo se la somma la faccio con DSS o Registax posso ottenere buoni risultati? O e' meglio farlo con Isis?

Grazie
Gianni Casalnuovo
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Paolo
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Re: Prove di dispersione Star Analyser 100

Messaggio da Paolo »

Gianni, complimenti per lo spettro di Betelgeuse, la risoluzione e' davvero buona. Sono evidenti sia l'assorbimento dovuto al sodio, sia le varie bande dell'ossido di titanio, tipiche di stelle con temperatura superficiale simile.

Per quanto riguarda lo stacking non conosco DSS e Registax l'ho usato solo con i filmati, non vedo comunque problemi se sono in grado di fare la somma o la media di immagini in formato fits. L'importante e' evitare come la peste qualsiasi filtraggio (wavelet, hi-pass, ecc) perche' alterano la forma delle righe spettrali (ad esempio stringono la FWHM per cui ti ritroveresti, mediante calcolo, le velocita' radiali alterate).

Se vuoi usare ISIS con la funzione di allineamento (gli spettri sono leggermente spostati tra un frame e l'altro) devo usare necessariamente la funzionalita' completa (descritta in uno dei topic di Quasar).

Prima di usare ISIS utilizzavo Astroart per lo stacking con allineamento, IRIS per le operazioni geometriche (spettro orizzontale) e la sottrazione del fondo cielo, Visual Spec per l'estrazione del profilo.

Umberto, lo spettro di Vega e' eccellente! Un setup, quello che hai raggiunto, da utilizzare per tutti i soggetti che non siano eccessivamente deboli. L'uso del binning e' ancora ottimale se la FWHM risultante e' di 1.8 pixel.

A presto!
Paolo
Giobatta
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Re: Prove di dispersione Star Analyser 100

Messaggio da Giobatta »

Ciao Paolo, grazie per i complimenti ed i consigli, provero' con ISIS (il tuo ottimo tutorial l'ho gia' stampato tempo addietro... anzi complimenti ancora...).
Ciao
Gianni Casalnuovo
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Re: Prove di dispersione Star Analyser 100

Messaggio da Paolo »

Gianni, lo stacking e' un'operazione fattibile con diversi software. Forse per ora ti conviene continuare ad usare RSpec, non vorrei in questa fase fosse controproducente saltare da un tool all'altro. Cosa usi per combinare i frame nelle tue eccellenti osservazioni fotometriche?

Ciao
Paolo
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