Star Analyser 100

[Patrix 225]

Jak to mawia mój przyjaciel-Astrofotografia pokazuje wygląd gwiazd,a spektroskopia ich dusze.  Jest to dział astronomii,który w UK jak i we Francji ma duże wzięcie,w przeciwieństwie do Polski,gdzie tym zagadnieniem zajmuje się,bądź zajmowało kilka osób (przynajmniej z tych,które znam). A szkoda,bo to fajna alternatywa na księżycowe noce,lub chwilową dziurę w chmurach. Ale do rzeczy. Jakiś czas temu kupiłem Star Analyser 100. Jest to siatka dyfrakcyjna 100 rys/mm w oprawie filtrowej 1,25".  Kiedyś się za to zabierałem,ale ze względu na kilka kłopotów,dałem sobie z tym spokój. Ostatnio znowu zapakowałem filtr wyciąg i zbieram materiał. Dalej mam kłopot z poprawną kalibracją widma;być może to słaba rozdzielczość mojego zestawu. Muszę pokombinować z odległością filtra od matrycy,jak również użyć kamery mono,bo jak na razie używałem Canona.  

Na razie przedstawiam najprostszą analizę kilku znanych,jasnych gwiazd. Fajnie "rozbiajają" się planetarki na tlen i wodór. 

 

Rik,dasz rade napisać krótki tutorial odnośnie kalibracji widma w Vspecu? Chociaż ten soft się często wywala i w tej chwili próbuję Bass,ale każda pomoc się przyda. Przeleciałem tutorial do Vspeca i dalej nic nie kminie.

Nie wiem gdzie ten post umieścić,więc proszę admina o umieszczenie go w odpowiednim dziale. Najlepiej byłoby stworzenie nowego,bo materiału mam naprawdę sporo :)

 

 

[roofer 330]

Mam też taką siatkę i zabieram się do jej użycia jak jeż do... A to wynika z niewiedzy. Podepnę się pod Twoją prośbę do Rika ;-) Niemniej na jego stronie widziałem wzmiankę o tym 'filtrze'.

[Patrix 225]

2 minuty temu, roofer napisał:

A to wynika z niewiedzy. 

No niestety. Sam błądzę w ślepych zaułkach. Ciężki to temat,bo mało popularny. 

 

To jeszcze wrzucę dwa odległe światy. Tylko,że to niestety są pojedyncze 300sek klatki. Nie wiem czy taki materiał się nada do dalszej obróbki,bo jest strasznie zaszumiony.

 

 

[jolo 12000]

Rok temu przymierzałem się do budowy spektroskopu szczelinowego, ale na razie pomysł jest odłożony na półkę i dojrzewa. Wtedy też kupiłem książkę https://play.google.com/store/books/details/Ken_M_Harrison_Astronomical_Spectroscopy_for_Amate?id=1UGFTILwdnUC - jeśli jeszcze jej nie czytałeś, to myślę że znajdziesz tam garść ciekawych informacji na ten temat.

Ten materiał zbierałeś przez FSQ106 czy jakiś inny instrument?

[Patrix 225]

Dzięki Łukasz za linka. To jest wersja w PDF?

To było zbierane przez 80mm. I na razie tak zostanie,czyli 80 do star analysera na AZ EQ6. Reszta stoi w obserwatorium jakieś 25 km ode mnie.

[jolo 12000]

To akurat link do sklepu Google - możesz ją pobrać po zakupie na urządzenie z Androidem albo czytać online. Tutaj wersja drukowana  http://www.amazon.com/Astronomical-Spectroscopy-Amateurs-Practical-Astronomy/dp/1441972382

[rybi 814]

Prawdziwą kopalnią wiedzy (j.angielski i francuski) n.t. spektroskopii i obróbki widm jest strona Christiiana Buila i jego "terrorystycznej" aplikacji ISIS teraz już w wersji 5. Jest to raczej obróbka widm do celów naukowych, gdzie odbiornikiem jest kamera CCD mono.

http://www.astrosurf.com/buil/isis/isis_en.htm

W szczególności jest tam rozdział poświęcony obróbce widm z SA100: 

http://www.astrosurf.com/buil/isis/quicksa/tuto_en.htm

http://www.astrosurf.com/buil/isis/guide_sa/tuto_en.htm

Są tam opisane metody kalibracji widm w długości fali dla różnych spektrografów amatorskich, uwzględnianie krzywej czułości setupu i ekstynkcji atmosferycznej. Gdzieś tam widziałem nawet jak Buil robił fotometrię B,V,R z widm nowej V339 Del, ale z widm o rozdzielczości ok. 600 (spektrograf Alpy 600). A zresztą przejrzyj tą stronę sam ...

 

Znalazłem jeszcze takie linki o SA:

http://www.astrosurf.com/buil/staranalyser2/evaluation_en.htm

http://www.astrosurf.com/buil/staranalyser/obs.htm

I jeszcze link z pewnymi trickami odnośnie użycia SA:

http://www.astrosurf.com/buil/staranalyser3/userguide.htm

 

[riklaunim 432]

4 godziny temu, Patrix napisał:

Rik,dasz rade napisać krótki tutorial odnośnie kalibracji widma w Vspecu? Chociaż ten soft się często wywala i w tej chwili próbuję Bass,ale każda pomoc się przyda. Przeleciałem tutorial do Vspeca i dalej nic nie kminie.

Ja tam tylko skalę ustawiałem. Można jeszcze znormalizować względem czułości spektralnej kamery itd - gdy interesuje nas określanie intensywności emisji. Większość chyba przeszła na RSpec - działa, fajny, ale płatny.

[Patrix 225]

Rybi-dzięki za linki. Muszę sobie to postudiować.

 

13 godzin temu, riklaunim napisał:

Ja tam tylko skalę ustawiałem. Można jeszcze znormalizować względem czułości spektralnej kamery itd - gdy interesuje nas określanie intensywności emisji. Większość chyba przeszła na RSpec - działa, fajny, ale płatny.

Mógłbyś opisać jak ustawiasz tam skalę? 

 

Rspec faktycznie wygląda na dobry program.  Muszę się mu przyjrzeć bliżej.

[riklaunim 432]

Już nie pamiętam gdzie to było, ale jest opcja że kalibrujesz na dwa punty - zaznaczasz je i podajesz długość fali (np. znając linie Fraunhofera, pasma absorpcji wodoru w widmie gwiazdy itd.). W efekcie powinno przypisać poprawnie skalę:

 

[Patrix 225]

11 minut temu, riklaunim napisał:

Już nie pamiętam gdzie to było

No to żeś pomógł ;)  A tak serio,to dzięki,bo na to nie wpadłem; może faktycznie sprubuję na  linie Fraunhofera.  Na razie kalibruje na wodór,ale mam kilka widm,gdzie tego wodoru nie widać. 

[Gość bajastro]

Też zaczynam zabawę ze Star Analyserem 100. Na razie bawię się z RSpec - przez miesiąc mogę używać za free, bo to jedyny program który zadział na kompie bez wywalania błędów. Wczoraj w chmurach złapałem kamerką planetarną ASI224MC Castora przez SCT8.

Pojedyncza klatka z avika, stack się nie udał:

Poniżej wynik analizy jaśniejszego składnika, kalibracja na punkt 0 i linię H-Beta. Chyba nie bardzo wyszło bo odjechało trochę wcięcie, które przypomina linię Fraunhofera A (pomiędzy 750 a 775 nm). Rozdzielczość ok 9 A/pix... też trochę mało. W wizualu widać linie H-Beta i H-Gamma z APO107 - za krótkie widma, trzeba będzie pokombinować z przedłużkami.

Na niebiesko widmo referencyjne gwiazdy typu widmowego A2V. Widać czułość kamery w zależności od długości fali, ale jeszcze nie umiem tego skalibrować.

[Gość bajastro]

Już wczoraj na ogień poszedł Procjon, zwiększyłem odległość od Star Anlysera, jest już zauważalnie lepiej (program oblicza, że jest to 4A/pix). Widmo ledwo mieści się w kamerce, ale nie potrzeba prążka 0, można kalibrować nawet kawałek widma znając 2 punkty. Przydałaby się jeszcze większa odległość, ale spadnie też i jeszcze bardziej jasność, czyli czas naświetlania jeszcze ulegnie wydłużeniu.

Rozpoznałem 7 linii (dwie z nich to atmosferyczny tlen), które były też widoczne podczas nagrywania. Pozostałe to linie wodoru (seria Balmera) Sprzęt ten sam SCT 8" i kolorowa ASI224. Zastanawia mnie dołek pomiędzy dwoma wzniesieniami, który jest w okolicy 5700 A:

[Gość bajastro]

Na jaśniejącym już niebie dzisiaj sfilmowałem widmo Arcuturusa, typ widmowy K1IIIb. Rozdzielczości jeszcze mało (4A/pix), więc wiele linii wąsko upakowanych zlewa się w jedną grubszą, ale już przebija się już wpływ cięższych pierwiastków na lokalne extrema i przegięcia funkcji. Magnezowy triplet dobrze widoczny i zlany w jedną linię. Zdaje się, że słaby dołek przy 7250 A to wpływ atmosferycznej wody. Dołek przy 5750 A wygląda na charakterystykę kolorowej kamery, bo na wszystkich profilach ma podobny kształt niezależnie od typu widmowego.

[jolo 12000]

To wszystko robisz ASI224 ? A ile klatek / jaki czas?

[Gość bajastro]

Tak to z ASI 224, robię 15 s avik i wybieram najlepszą klatkę. Próbowałem stackowania, ale wtedy znikają wszystkie linie i robi się widmo ciągłe bez prążków. Czas naświetlania pojedynczej klatki ustalam tak, żeby mi się podobało wizualnie i nie było prześwietlone...czyli ok 0,5 - 1 s. Czas naświetlania zależy od odległości Star Analysera od kamery (jasność obrazu spada proporcjonalnie do kwadratu odległości).

Do nagrywania korzystam z programu producenta kamery, Fire Capture coś mi nie podeszło (robi kwadraciki) - choć histogram by się przydał.

Reszta w RSpec, korzystam z niego dopóki nie minie 30 dni triala, ale fajnie się w tym programie obrabia, można nawet na żywo analizować, choć wolę na spokojnie z nagranego avika.

[AstroLutek 1317]

1 godzinę temu, bajastro napisał:

...Fire Capture coś mi nie podeszło (robi kwadraciki)...

Musisz włączyć Debayer i nie będzie robił kwadracików. To siatka bayera widoczna na aviku. Soft od ASI odrazu robi Debayer dlatego siateczki nie widać.

[Gość bajastro]

Podszedłem jeszcze raz do analizy Arcturusa, udało mi się z grubsza uwzględnić odpowiedź kamery, wygląda na to, że do każdego widma trzeba robić to za każdym razem przy tego typu porównaniach.

Obraz z kamery (taki wystarcza do analizy):

Po rozciągnięciu wygląda to tak (dla efektu wizualnego - metodą dryfu wyglądałoby to lepiej, ale avikowałem z SCT8 na widlaku GOTO):

Po uwzględnieniu odpowiedzi kamery, porównanie z widmem referencyjnym zaznaczonym na niebiesko wygląda tak:

Wersja z opisami:

Są wszystkie linie Fraunhofera (zlepione razem Ca II, tryplet Mg i podwójna linia sodu). Dość słabe linie wodoru H-alpha i H-beta. Całkiem sporo żelaza, maksimum przesunięte w kierunku czerwieni.

Po odjęciu podczerwieni porównanie prezentuje się tak:

Po korekcji całkiem nieźle pasuje zakres 400-550 nm. Sama operacja korekcji odpowiedzi kamery jest dość skomplikowana.

Zrobiłem też korekcję widma dla Procjona, widmo zauważalnie się różni od Arcturusa:

Porównanie z widmem referencyjnym dla typu widmowego F5IV:

Linie wodoru wyraźniejsze. Pomijając wpływ atmosferycznych cząsteczek tlenu i wody, w zasadzie identyfikowalne są tylko linie Balmera. Maksimum promieniowania w niebieskiej części widma. 

Pozostaje czekać na Antaresa, widmo pełne ciężkich pierwiastków może być bardzo interesujące, jeśli Mars ustąpi trochę czasu obserwacyjnego na rzecz czerwonej gwiazdy :)

 

[Gość bajastro]

Kilka ciekawych widm, będzie więcej czasu to przeanalizuję.

1) UPS Gem, typ M0III

2) Eta Gem, typ M2IIIa

3) X Cnc (HD 76221), gwiazda węglowa typ C6II - słabizna straszna, tylko +6,3 mag, ale ciekawe widmo:

[Gość bajastro]

Udało mi się zrobić porównanie widm dla UPS Gem i Eta Gem i skorygować względem czułości kamery. Czerwona krzywa to wynik z kamery ASI224MC, niebieska to krzywa teoretyczna.

UPS Gem

Całe zarejestrowane widmo:

Poniżej obcięty zaburzony zakres przez obecność wody i tlenu w naszej atmosferze (zostawiłem stosunkowo niewielki dołek tlenowy przy 6867-6884 A):

Eta Gem

Analogicznie jak wyżej:

Całkiem dobrze zakres widzialny pokrywa się z widmami referencyjnymi uzyskanymi przez astronomów. Bazy widm dla typów O-M są ogólnie dostępne. W RSpec sporo brakuje opisów do tych ciemnych pasm.

Problem jest z gwiazdami węglowymi, udało mi się tylko tyle znaleźć:

https://www.cfa.harvard.edu/~pberlind/atlas/atframes.html

I jeszcze raz moje:

Mogliby się zdecydować z klasyfikacją spektralną czy ma być C6 czy R6.

Jak zwiększę rozdzielczość układu do 2A to może nie być do czego się odnieść. Na razie bawię się przy rozdzielczości 4A.

[Gość bajastro]

Znalazłem fajny atlas z opisami widm standardowych gwiazd typów O-M + widma mgławic i ciał US, po angielsku. Linie opisane jak krowie na rowie, w RSpec jest bida pod tym względem - a jest płatny. Jakby komuś się przydało to podaję legalnego linka do publikacji:

http://www.ursusmajor.ch/downloads/spectroscopic-atlas-5_0-english.pdf

[Gość bajastro]

Z grubsza udało się rozpracować X Cnc, linie naniosłem ręcznie wg "Spectroscopic Atlas for Amateur Astronomers" wzorując się na widmie gwiazdy Z Psc (C7):

Źródło: Richard Walker, "Spectroscopic Atlas for Amateur Astronomy", strona 95

Wg tabeli w tym atlasie na str. 91, temperatura gwiazdy węglowej C6 odpowiada temperaturze zwykłej gwiazdy typu M1-M2. Przeprowadziłem korekcję czułości kamery dla typu M2.

Cały zakres kamery:

Kalibracja w podczerwonej części jest obarczona sporym błędem przez absorpcję na cząsteczkach wody, ale pomimo tego wygląda na to, że maksimum promieniowania jest w podczerwieni (może są też 2 maksima). Atmosfera gwiazdy zawiera znaczne ilości cząsteczek C2 i CN, które absorbują duże pasma zakresu widzialnego. W efekcie emisja ciepła może przewyższać emisję promieniowania w zakresie widzialnym. Poza tym X Cnc to gwiazda zmienna.

Część widzialna bez podczerwieni prezentuje się następująco:

Wyszło bardzo podobnie do przytoczonego wcześniej widma R6:

 

Źródło: https://www.cfa.harvard.edu/~pberlind/atlas/atframes.html

Ciekawe są te gwiazdy węglowe.

[Gość bajastro]

Kolejna gwiazdka, tym razem Tejat Posterior znajdująca się w Bliźniętach (Mu Gem), typu widmowego M3IIIab, pomarańczowy olbrzym.

Nieregularna zmienna typu OB o okresie 72 dni. Zmienia jasność w zakresie od +2,75 do +3,02 mag. Jest 110 razy większa i nieco ponad 2 razy masywniejsza niż Słońce. Odległość szacowana jest na 230 lat świetlnych. Bliźnięta zachodzą coraz szybciej, a sporo jest tam gwiazd typu M. Grubość atmosfery, seeing i nie do końca ciemne niebo robi jednak swoje (zmniejszona głębokość dołków na wykresie).

Zarejestrowany obraz z użyciem Star Analysera 100 (SCT8" + ASI224) i rozciągnięty w pionie:

Porównanie otrzymanego widma (kolor czerwony) z widmem referencyjnym (niebieska krzywa) tego samego typu z korekcją czułości spektralnej kamery:

Ograniczony zakres do ok. 7500 A:

O liniach wodoru w zasadzie można zapomnieć, w atmosferze gwiazdy jest dużo tlenku tytanu (II) TiO, który absorbuje sporą ilość promieniowania i są tego całe pasma. Opisałem te z nich, które rozpoznałem. Kalibracja przeprowadzona na liniach tlenu atmosferycznego.

Wraz ze wzrostem liczby typu M, rośnie zawartość TiO, a pasma są coraz gęstsze i szersze. Przykładem takiej gwiazdy jest Ras Algethi (Alpha Her) M5Ib-II, jeszcze przyjdzie na nią czas :-)