RkBlog

Hardware, programming and astronomy tutorials and reviews.

Spektroskopia dla astroamatorów

Co daje spektroskopia i jak samemu otrzymać widma gwiazd, mgławic, czy pobliskich latarni za pomocą prostych i tanich spektroskopów i siatek dyfrakcyjnych.

Rozszczepiając światło gwiazdy, czy innego kosmicznego obiektu na jego składowe można poznać jego skład, temperaturę, czy gęstość. Zarejestrowane spektrum zawiera linie emisyjne wzbudzonych atomów, lub też obecne są pasma absorpcji wywołane pochłanianiem określonej długości światła przez związki chemiczne. Dzięki powszechnie obecnie dostępnym kamerom CCD, czy CMOS można bez problemu rejestrować także widma gwiazd, czy np. mgławic.

Po co spektroskopia w astronomii?

Dla naukowców spektroskopia to bardzo ważna metoda badania ciał niebieskich. Dla astroamatorów to możliwość osiągnięcia podobnego wyniku o dobrej jakości, czy też inny, oryginalny pomysł na astrofotografię do zrealizowania bez drogiego sprzętu i super warunków obserwacyjnych.

Czym rozszczepiać światło?

By rozszczepić wiązkę światła, np pochodzącą z gwiazdy potrzebujemy spektrografu - przyrządu rozszczepiającego światło i "wyświetlającego" ostre widmo. Spektrografy mogą mieć różną budowę, od prostych opartych na tanich pryzmatach i siatkach dyfrakcyjnych kończąc na znacznie droższej aparaturze naukowej. Najprostsze rozwiązania to:

Amatorski spektroskop i teleskop

Pomysłów na amatorskie spektroskopy jest wiele. Opis konstrukcji spektroskopu za pomocą powszechnie materiałów (płyta CD/DVD) znajdziemy na pl.euhou.net. W przypadku astronomii konstrukcję można uprościć, gdyż gwiazdy są punktowymi źródłami światła i nie potrzebna jest szczelina. Także np. mgławice dadzą wyraźne widmo bez ograniczania światła szczeliną. W przypadku dużych obiektów jak Księżyc, Słońce, żarówki szczelina będzie nam potrzebna.

Tanie i łatwo dostępne rozwiązania to:
Widmo wysokociśnieniowej lampy sodowej uzyskane przez spekstroskop pryzmatyczny BEST Street sodium lamp spectrum
Spektrografy lepszej jakości:
Widmo gwiazd i mgławicy w Orionie otrzymane na siatce dyfrakcyjnej (Star Analyser)
spek3

Rejestracja widma

Rejestracja widma za pomocą kamery CCD, webcama, czy lustrzanki nie różni się bardzo od zwykłej astrofotografii. Gwiazdy, czy jaśniejsze mgławice nie wymagają długich czasów naświetlania, choć rejestrując widmo kilkusekundowa ekspozycja może być potrzebna żeby uzyskać w miarę wyraźne widmo mgławicy (dla gwiazd ułamki sekundy). Wystarczy montaż z napędem utrzymujący obiekt w miejscu przez kilka sekund, choć można też śmiało próbować bez napędu, czy teleskopu (np lustrzanka na statywie). Oczywiście im lepsze chcemy uzyskiwać widma - tym lepsze musi być śledzenie obiektu (i lepszy spektroskop).

Co daje zarejestrowane widmo?

Spektroskopia zastosowana w astronomii pozwala amatorom, a tym bardziej naukowcom na znacznie więcej niż oglądanie tęczowych widm gwiazd. Rejestrując widmo gwiazdy możemy określić jej typ gwiazdowy (OBAFGKM) - jej skład, a także wnioskować jaką ma temperaturę i inne parametry. Widma mgławic także zdradzą swój skład (m.in. znane astroamatorom pasma O-III, H-Beta, H-Alfa, S-II i inne). Nowe i supernowe wyglądające jak punktowe źródło światła zdradzą swoją prawdziwą naturę w widmie. Obserwując widmo planet zarejestrujemy pasma absorpcyjne pochodzące od związków chemicznych obecnych w atmosferze, czy na ich powierzchni. Tak więc możliwości jest wiele.
astrospek1
Widma gwiazd
astrospek2
astrospek3
astrospek4
Widmo mgławic
astrospek5
Widmo absorpcyjne Saturna
astrospek6
Widmo Nowej
astrospek7
Widmo M57 zarejestrowane jako obrazy generowane przez określone pasma emisji

Zobacz także

W sieci

RkBlog

9 January 2010;

Comment article