Zákrytové proměnné

Astronomická spektroskopie, diskuze o spektroskopech, pořizování a zpracování spekter, prezentace výsledků
Odpovědět
Uživatelský avatar
Acrab
Příspěvky: 77
Registrován: 18. 08. 2020, 16:50
Bydliště: Praha
Věk: 68

Zákrytové proměnné

#1

Příspěvek od Acrab »

Krásná „jarní“ hvězda Spica (Alfa Virginis) je zákrytová proměnná dvojhvězda, rozlišitelná spektrografem. Perioda oběhu sekundární složky kolem primární je 4,014 dne. Zkusil jsem zaznamenat průběh cyklu, což nebylo úplně snadné vzhledem k tomu, že v době, kdy jsem snímal, neměl jsem nepřetržitě 4 dny jasno. Ale nakonec se mi podařilo cyklus nějak sestavit. Ideální by ještě bylo porovnat grafy s fotometrií. To by mohl být námět na spolupráci s „proměnkáři“. Co je možné z grafu vyčíst? Grafy spekter v jednotlivých orbitálních fázích dvojhvězdy jsou v této tabulce posunuty v ose Y, aby byly zřetelnější. Je vidět, jak se hvězdy (m1 a m2) díky dopplerovskému posunu absorpčních čar pohybují vůči Zemi. Je-li hvězda nalevo od příslušné referenční čáry, pohybuje se k Zemi, je-li napravo, pohybuje se směrem od Země. Ve fázi 0,18 je m1 vpravo od referenčních poloh čar H-alfa a He I. Ve fázi 0,69 je m1 vidět nalevo od čar H-alfa a He I. Druhá hvězda m2 se ve fázích 0,18 a 0,69 zobrazuje vždy na opačné straně čar H-alfa a He I než hvězda m1. Ve fázích 0,44 a 0,92 jsou jednotlivé hvězdy špatně čitelné, protože jsou při pohledu ze Země téměř nad sebou.
Spica modeling eng final 1.JPG
Spica modeling eng final 1.JPG (299.87 KiB) Zobrazeno 2109 x
Stačí malý dalekohled a velké nadšení. Opačně to nefunguje.
TeleVue NP-127, Celestron XLT SCT-8, TeleVue 60is, Solarscope UK SF-60
N-130, Spektrograf Dados, QHY5III174M, QHY5III224C, QHY5LIIM
Losmandy G11 Gemini, TeleVue Gibraltar SkyTour, NEQ5
Uživatelský avatar
Acrab
Příspěvky: 77
Registrován: 18. 08. 2020, 16:50
Bydliště: Praha
Věk: 68

Re: Zákrytové proměnné

#2

Příspěvek od Acrab »

Podle mne je dvojhvězda Menkalinan úžasnou zákrytovou proměnnou dvojhvězdou, která je dostupná i pro méně výkonné spektrografy. Menkalinan (Beta Aurigae)je spektroskopický binární zákrytový systém, který opticky nedokáže rozlišit ani Hubbleův dalekohled. Dvě v podstatě stejně velké hvězdy o průměru asi 4 miliony kilometrů a povrchové teplotě přes 9 tisíc Kelvinů obíhají kolem společného těžiště ve vzájemné vzdálenosti asi 12 milionů kilometru jednou za necelé čtyři dny. Systém pozorujeme téměř úplně z boku, sklon oběžné dráhy hvězd je skloněn jen asi 14° od roviny pohledu ze Země a je od nás 81 světelných let daleko, tj. světlo od hvězd k nám letí celých 81 let a hvězdy se zakrývají jen částečně. Hvězdy kolem sebe obíhají velkou rychlostí a tím pádem Dopplerův princip umožňuje z posunu spektrálních čar rozlišit, že se jedná o dvě hvězdy. Jedna hvězda se k nám při vzájemném obíhání vždy přibližuje a druhá vzdaluje. Tím se konkrétně mnou snímaná absorpční čára H-alfa (λ=6562.85 Å), která vzniká v atmosféře hvězd, posouvá u přibližující se hvězdy směrem k modrému konci spektra, zatímco u vzdalující se hvězdy se posouvá k červenému konci. Z hodnot posunu v Ångströmech lze vypočítat okamžitou radiální rychlost hvězd v km/s. Je také možné, z polohy středu H-alfy, tedy místa, kde leží těžiště soustavy vypočítat, jaká je radiální rychlost celé dvojhvězdy, to je ta složka vektoru rychlosti pohybu hvězd, která míří k nám, tj. ke Slunci resp. k Zemi. Z toho, co jsem naměřil, se systém v prostoru pohybuje rychlostí cca 16 km/s směrem k nám, což odpovídá údajům z velkých teleskopů. Na třetím obrázku je vlastně možné vidět obě hvězdy obíhající kolem společného těžiště.
beta aur ha 1200 20-02-05 18-44-41cr cal hc d st final.JPG
beta aur ha 1200 20-02-05 18-44-41cr cal hc d st final.JPG (186.63 KiB) Zobrazeno 2031 x
Beta Aur 17-11-22 to 18-02-13. JPG.JPG
Beta Aur 17-11-22 to 18-02-13. JPG.JPG (245.07 KiB) Zobrazeno 2031 x
Menkalinan spektra a orbita.JPG
Menkalinan spektra a orbita.JPG (130.96 KiB) Zobrazeno 2031 x
Stačí malý dalekohled a velké nadšení. Opačně to nefunguje.
TeleVue NP-127, Celestron XLT SCT-8, TeleVue 60is, Solarscope UK SF-60
N-130, Spektrograf Dados, QHY5III174M, QHY5III224C, QHY5LIIM
Losmandy G11 Gemini, TeleVue Gibraltar SkyTour, NEQ5
Uživatelský avatar
majklus
Příspěvky: 910
Registrován: 12. 06. 2014, 09:18
Bydliště: Tehov u Říčan
Věk: 44

Re: Zákrytové proměnné

#3

Příspěvek od majklus »

To je paráda tohleto, k neuvěření!
ES ED127/952, TS72/432 APO, N100/1029 na koukání; RC203/1624, N203/1000, N150/600 na focení; Canon 1000Dm, ASI174MM Cool, ASI533MC Cool
Uživatelský avatar
KaPr
Příspěvky: 255
Registrován: 06. 07. 2004, 15:50

Re: Zákrytové proměnné

#4

Příspěvek od KaPr »

Ahoj, oprasil jsem trochu nadobicko, seridil dalekohled a zacal zase s konickem, a zejmena se spektroskopii. Zatim delam prehledy spekter a ucim se pracovat se visual Spec-em (porad pada), abych porozumel, co vlastne delam. Diky tomuto prispevku jsem dostal dalsi vzpruhu a hlavne zajimavy objekt na zkouseni. Prvni otazka: kde najdu predikce zakrytu beta Aur ? Nejak to nemuzu najit.
Vcera jsem zkousel ruzne konfigurace s cilem ziskat co nejlepsi rozliseni. Mam Newton 200/f4, ASI1600 mono a Star analyser 200. V nejlepsim pripade ziskam rozliseni 0.33 Ang/pixel. Kdyz koukam na spektra v tomto vlakne, melo by to stacit. Nebude to asi nic moc, ale melo. Nicmene problem mam v tom, ze H alpha neni v mem spektru nijak vyrazna (nepozoruji rozstepeni, ale nevim, jestli by vubec melo byt - viz prvni dotaz), mozna kvuli citlivosti celeho systemu. Dalsi dotaz tedy je, proc se to vsechno nedela treba na H beta ? Dik. KaPr
KaPr
Uživatelský avatar
Acrab
Příspěvky: 77
Registrován: 18. 08. 2020, 16:50
Bydliště: Praha
Věk: 68

Re: Zákrytové proměnné

#5

Příspěvek od Acrab »

Díky za odpovědi. S mřížkou 200 vrypů/mm a senzorem, který má pixely velké 3,8 mm nemůžete dosáhnout disperze 0,33 Ang/pixel, ale jen 3,3 Ang/ pixel. Do výpočtu se vám vloudila řádová chyba. A v tom je zásadní problém. Musel byste mít mřížku s mnohem hustšími vrypy. Já ve spektrografu používám mřížku 1200 vrypů /mm. Proto také nemůžete vidět rozštěpení H-alfy. Na to prostě vaše mřížka nemá. Výchozí moment zákrytu uvádí třeba Wikipedie, je to hodnota „Periastron epoch“ a uvádí se pro čas HJD (Heliocentric Julian Date), tj. JD korigované o pohyb Země vůči Slunci. A každý další zákryt dvojhvězdy nastává po každé polovině hodnoty Period (P).
Z důvodů, které stanovila nebeská mechanika, nebo chcete-li Bůh, koná se největší počet přeskoků elektronů mezi jejich hladinami v atomu vodíku po externím "energetickém ataku", právě v čáře H-alfa. Nám nezbývá, než to respektovat. H-beta je v tomto měření nevýrazná.
Stačí malý dalekohled a velké nadšení. Opačně to nefunguje.
TeleVue NP-127, Celestron XLT SCT-8, TeleVue 60is, Solarscope UK SF-60
N-130, Spektrograf Dados, QHY5III174M, QHY5III224C, QHY5LIIM
Losmandy G11 Gemini, TeleVue Gibraltar SkyTour, NEQ5
Uživatelský avatar
KaPr
Příspěvky: 255
Registrován: 06. 07. 2004, 15:50

Re: Zákrytové proměnné

#6

Příspěvek od KaPr »

Dik za rychlou odpoved. OK, myslel jsem ciste energie/pocet pixelu, fyzikalni rozliseni je jiste daleko horsi ... Diky taky za info o pocatecnim zakrytu a periode, resp. kde to najit. Z toho jsem si odvodil, ze jsem vcera pozoroval ve fazi 0.105, takze split nebyl velky. Dneska zkusim znova, mel bych byt kolem 0.36 ...
Jinak ale porad nechapu proc ne h beta. Vzajemny posun je prece diktovany vzajemnou rychlosti hvezdnych komponent ? Z tohoto hlediska je mi vlastne jedno, ktera cara to je, nebo ne ? Co je asi dulezite, jak je cara intrinsicky uzka a jestli reprezentuje spravne hvezdu.
KaPr
Uživatelský avatar
Acrab
Příspěvky: 77
Registrován: 18. 08. 2020, 16:50
Bydliště: Praha
Věk: 68

Re: Zákrytové proměnné

#7

Příspěvek od Acrab »

No protože v H-beta probíhá o 90% méně přeskoků elektronů než v H-alfě. Je to dané přírodními zákony a primárně energií zdroje záření. Záleží na kvantu energie, která se dodá elektronu na orbitě atomu vodíku. Ta nehledí na citlivost našich kamer, které primárně kopírují citlivost našich očí. Proč jsou protuberance na Slunci vidět v čáře H-alfa a ne v čáře H-Beta? Protože v Balmerově sérii je v čáře H-alfa absolutně nejvíce přeskoků na vlnové délce 6563 Ang. https://cs.wikipedia.org/wiki/Balmerova_s%C3%A9rie
Ale s mřížkou 200 vr./mm tento jev opravdu nerozlišíte.
Stačí malý dalekohled a velké nadšení. Opačně to nefunguje.
TeleVue NP-127, Celestron XLT SCT-8, TeleVue 60is, Solarscope UK SF-60
N-130, Spektrograf Dados, QHY5III174M, QHY5III224C, QHY5LIIM
Losmandy G11 Gemini, TeleVue Gibraltar SkyTour, NEQ5
Uživatelský avatar
Halfa
Příspěvky: 13
Registrován: 10. 03. 2021, 07:05
Bydliště: Praha
Věk: 71

Re: Zákrytové proměnné

#8

Příspěvek od Halfa »

Vážený KaPr,
všiml jsem si tvého problému s hustotou mřížky. Jak jsem psal, zkonstruoval jsem
řadu přístrojů i spektrometrů. Nějaký materiál mi zbyl. Popiš mi prosím sestavu,
kterou používáš a úhly, které jsou mezi paprsky. Třeba to jen vyfoť mobilem.
Já na to kouknu a něco ti nabídnu (hustější mřížku). Ono to nepůjde jen tak samo.
Myslím upevnění mřížky. Třeba ano.
Zdravím

Halfa
pd
Uživatelský avatar
Acrab
Příspěvky: 77
Registrován: 18. 08. 2020, 16:50
Bydliště: Praha
Věk: 68

Re: Zákrytové proměnné

#9

Příspěvek od Acrab »

Je to tak. Vyšší disperze, nebo nesprávně většího rozlišení spektra se nedá dosáhnout jinak, než použitím mřížky s vyšším počtem vrypů na 1 mm. Záleží samozřejmě i na velikosti pixelů snímací kamery, ale zatímco mřížka 200 vr./mm dosáhne s kamerou o pixelech cca 3,7 mm rozlišení necelé 2 Ang./pixel, s mřížkou 1200 vr./mm je to už méně než 0,4 Ang./pixel. Taková mřížka samozřejmě způsobí, že je potřeba větší průměr objektivu dalekohledu, aby expozice nebyla moc dlouhá, respektive aby nebyla potřeba chlazená kamera. U nechlazené kamery vychází při průměru objektivu 8" s mřížkou 1200 vr/.mm u hvězdy cca 2.mag expoziční čas v řádu desítek sekund. Je tedy velmi vhodné ji pointovat.
Stačí malý dalekohled a velké nadšení. Opačně to nefunguje.
TeleVue NP-127, Celestron XLT SCT-8, TeleVue 60is, Solarscope UK SF-60
N-130, Spektrograf Dados, QHY5III174M, QHY5III224C, QHY5LIIM
Losmandy G11 Gemini, TeleVue Gibraltar SkyTour, NEQ5
Uživatelský avatar
KaPr
Příspěvky: 255
Registrován: 06. 07. 2004, 15:50

Re: Zákrytové proměnné

#10

Příspěvek od KaPr »

Ahoj,
predne musim priznat chybu, opravdu jsem udelal chybu v radu (silene !!), s mrizkou 200/mm mam rozliseni 3.3 Ang./pixel. Zvetsenim vzdalenosti je to ted teoreticky 2.2 A/p, realu dost vic. Porad mi ale vrta hlavou tvrzeni, ze se musi pozorovat na h Alfa. Podle mne ne, ale asi to souvisi s intenzitou cary. Pokud se spektrum "roztahne" a intenzita klesne na pixel klesne, tak bude zalezet na intenzite cary. Tady bude asi dulezite, co pise Acrab.
Porad se ucim (cely zivot) a asi by bylo velmi zajimave zkonstruovat neco lepsiho. Vitam tedy nabidku "Halfy", nicmene vidim hned nekolik problemu. Odpovim radeji soukrome v radu nekolika malo dni. Zatim dekuji. KaPr
KaPr
Uživatelský avatar
Acrab
Příspěvky: 77
Registrován: 18. 08. 2020, 16:50
Bydliště: Praha
Věk: 68

Re: Zákrytové proměnné

#11

Příspěvek od Acrab »

KaPr píše:Ahoj,
Porad mi ale vrta hlavou tvrzeni, ze se musi pozorovat na h Alfa. Podle mne ne, ale asi to souvisi s intenzitou cary. . KaPr
Já myslím, že až budeš mít čím, můžeš se klidně pokusit získat spektrum dvojhvězdy třeba v čáře H-beta. Teoreticky by měla být jakákoli spektrální čára posunutá v souladu s dopplerovým principem. Ale v praxi to tak není. Záleží na tom, ve které oblasti hvězdy ta která čára vzniká a u těsných dvojhvězd je to ještě složitější. Hvězdy nejsou koule, ale elipsoidy, protože jsou gravitačně deformované. Konkrétně u Menkalinanu je vzájemná vzdálenost hvězd jen cca 12 milionů km, přičemž každá z nich má polární průměr přes 3,5 milionů km a pozorujeme je ze vzdálenosti 81ly. Všude se dočteš, že nejdůležitější je čára H-alfa. Atomu vodíku totiž stačí dodat energii "jen" 1,89eV, aby došlo k přeskoku elektronu z druhé na třetí hladinu a při jeho návratu zpět se vyzáří foton o vlnové délce 6562.82 Ang. Pro ionizaci elektronu z druhé na na 4. hladinu je už potřeba energie 2,55eV, aby se následně vyzářil foton s l 4861 Ang., tj. H-beta. Je tedy na to potřeba více energie, tzn. je potřeba kratší vlnová délka budícího záření. Atom vodíku pohltí energii ionizačního záření a při přeskoku elektronu zpět na druhou hladinu vyzáří foton do všech směrů, nejen do směru, kam mířilo ionizační záření. Pozorovateli se proto jeví tato vlnová délka ve spektru tmavší, je to absorpční čára. A právě čára H-alfa je v absorpci nejcitlivější a nejvýraznější. Těch přeskoků z třetí na druhou hladinu je totiž aboslutně nejvíc.
Stačí malý dalekohled a velké nadšení. Opačně to nefunguje.
TeleVue NP-127, Celestron XLT SCT-8, TeleVue 60is, Solarscope UK SF-60
N-130, Spektrograf Dados, QHY5III174M, QHY5III224C, QHY5LIIM
Losmandy G11 Gemini, TeleVue Gibraltar SkyTour, NEQ5
Uživatelský avatar
KaPr
Příspěvky: 255
Registrován: 06. 07. 2004, 15:50

Re: Zákrytové proměnné

#12

Příspěvek od KaPr »

Ackoliv to jeste porad nemam zmaknuto tak, jak bych chtel,podelim se o dilci uspech. Pred par dny jsem se snazil o nejake mereni hvezdy Menkalinan (ta co je prezentovana v tomto vlakne), protoze mne naprosto fascinovala otazka, kdy uz konecne budu schopen detekovat rozstepeni Halfa cary z duvodu vlastnich pohybu hvezd. Navic byla v te chvili skoro v idealni fazi, kdy je rozdil rychlosti nejvetsi.



Byla to ale bida, delam asi porad neco spatne. Trochu jsem se poucil a pouzil jsem k pozorovani MAKa 127/f11.8. Signal byl pri pouziti 10 mikronove sterbiny velmi slaby a chtel jsem to uz zabalit. Ze zoufalstvi jsem uplne nakonec pouzil take 50 mikronu a poridil 5 spekter, ktere jsem individualne zpracoval, spocital prumer a vyhladil. Vysledek je tady. Jedna slozka cary byla po nafitovani na poloze 6560.2 Ang. a druha na 6565.1 Ang. Rozdil tedy 4.9 Ang. To odpovida vzajemne rychlosti 224 km/s. Co nejsem zatim schopen, je urceni polohy teoreticke a tedy ani toho, ktera slozka je rychlejsi/lehci a ktera pomalejsi/tezsi. Kdyby byl spectrograf najustovan presne a teziste systemu se radialne nepohybovalo, priblizovala by se slozka (hvezda, ktera zpusobuje caru pri nizsi vlnove delce) rychlost asi 118 km/s, slozka B by se vzdalovala rychlosti asi 106 km/s.

Kazdopadne jsem rad, ze neco takoveho vidim.
Přílohy
menkalinan.jpg
menkalinan.jpg (1.08 MiB) Zobrazeno 754 x
KaPr
Uživatelský avatar
Acrab
Příspěvky: 77
Registrován: 18. 08. 2020, 16:50
Bydliště: Praha
Věk: 68

Re: Zákrytové proměnné

#13

Příspěvek od Acrab »

Gratuluji, to je skvělý výsledek! Čím menší průměr optiky a čím slabší je hvězda, tím širší by měla být štěrbina, aby se zvýšil zisk světla! Spektrum by mělo být normalizované, ale i tak se zdá, že větší absorpci má hvězda vlevo, ta která se přibližuje k Zemi, takže by měla být o něco větší, než druhá hvězda vpravo.
Stačí malý dalekohled a velké nadšení. Opačně to nefunguje.
TeleVue NP-127, Celestron XLT SCT-8, TeleVue 60is, Solarscope UK SF-60
N-130, Spektrograf Dados, QHY5III174M, QHY5III224C, QHY5LIIM
Losmandy G11 Gemini, TeleVue Gibraltar SkyTour, NEQ5
Odpovědět