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Abbiamo ricevuto in prestito dal Fulvio Mete, noto astrofilo autocostruttore di spettrografi romano, uno spettrografo stellare, e lo abbiamo provato al telescopio Meade da 30 cm.
Si tratta di uno spettrografo a fenditura, che permette di realizzare spettri molto piu' dettagliati di quelli ottenibili con il grism SA200, ma ha lo svantaggio di poter essere usato su stelle molto piu' luminose.
Per ora è possibile solo usarlo con la Canon 550D, una reflex a colori che mal si presta ad un uso spettroscopico a causa dei filtri RGB incorporati, che provocano forti variazioni di efficienza in funzione della lunghezza d'onda. Tuttavia come prima valutazione delle potenzialità dello strumento è certamente utile, anche per acquisre dimestichezza con il suo uso, che non è facilissimo.
La prima figura mostra lo spettro di Beta Lyrae, una stella doppia molto luminosa (mag 4) con notevoli righe di emissione. In ascissa le lughezze d'onda, in ordinata i conteggi grezzi, non corretti per la risposta strumentale.
Beta Lyrae è una stella molto calda con le due componenti che ruotano in 12.9 giorni intorno al comune baricentro. La riga a 6563 Angstrom è la ben nota H-alfa dell'Idrogeno, quella a 5876 è prodotta dall'Elio neutro. La depressione dello spettro intorno a 5600 Angstrom è dovuta proprio ai filtri G ed R della reflex che si incrociano in quella zona.
La seconda figura mostra il confronto tra lo spettro di Giove, dei suoi satelliti Io ed Europa, e lo spettro del cielo che è sostanzialmente lo spettro del Sole ma con una forte dominante azzurra dovuta alla atmosfera terrestre. Le piccole differenza tra Io ed Europa sono probabilmente dovute a problemi di calibrazione dello spettrografo, che ancora non abbiamo studiato, mentre la depressione intorno a 6200 Angstrom di Giove è dovuto al Metano nella sua atmosfera. La controprova la avremo con lo spettro di Nettuno, che ha forti righe di assorbimento del Metano, da fare nei prossimi giorni.
Il potere risolutivo dello spettrografo sembre essere intorno ai 10 Angstrom: per ora pensiamo di poterlo usare solo su stelle piu' luminose della magnitudine 8, in quanto è necessario vedere la stella all'oculare in modo da tenerla in posizione sulla fenditura, correggendo le continue piccole imperfezioni del motore del telescopio che insegue la stella mentre la Terra gira. I conteggi di Giove, Io ed Europa sono stati scalati per poterli mostrare nello stesso grafico.
Lo spettro del cielo è stato ottenuto con una diversa modalità della Canon, per cui la depressione a 5600 Angstrom non è presente: questa modalità dipende dal software usato e non è sempre utilizzabile. La forma dello spettro non è confrontabile con quella degli altri astri: lo abbiamo graficato solo per mostrare le principali righe di assorbimento del Sole, che sono presenti anche nei tre astri suddetti in quanto la loro luce è sostanzialmente la luce solare riflessa.
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Perchè Nettuno ci appare azzurro? Nettuno, ultimo grande pianeta del Sistema Solare, ci appare come una stellina di ottava magnitudine, debolmente illuminato dal Sole lontano da lui 30 volte piu' della Terra. Poiche' la luce che vediamo è luce solare riflessa ci si potrebbe aspettare che sia sostanzialmente bianca, come la luce del Sole, invece è decisamente bluastra.
La risposta sta nella sua densa atmosfera ricca di metano a bassa temperatura: le molecole del metano assorbono fortemente la luce gialla e rossa, per cui ci torna indietro soprattutto la componente blu.
Come lo abbiamo scoperto? facendo lo spettro della luce riflessa da Nettuno: la strumentazione usata è il telescopio da 30cm della nostra Associazione, un reticolo di diffrazione SA100 e la camera monocromatica QHY174M.
Il grafico mostra l'intensità luminosa, in funzione della lunghezza d'onda in nanometri, di Nettuno e di due stelle di confronto: una stella calda di tipo spettrale A1 (HD 221530, in blu), e una stella di tipo G2 (solare, HD 222582, in Viola). Lo spettro di Nettuno è disegnato in verde-azzurro. Sono evidenti le forti bande di assorbimento nello spettro di Nettuno, dovute appunto al metano, per cui il baricentro luminoso è a lunghezze d'onda più corte (più blu) di quello della stella di tipo solare.
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La sera del 18 giugno ancora uno spettro di U Sco, stavolta sono serviti 40 minuti per avere qualcosa di decente. Il confronto con lo spettro dell'11 giugno (10 minuti) è molto indicativo di come evolvono i gas espulsi nell'esplosione. Le righe di più alta temperatura sono scomparse, e anche quelle dell'Idrogeno si sono molto attenuate.
Nella figura lo spettro dell'11 è in rosso, quello del 18 in bianco, ed è decisamente più rumoroso. La scala delle ordinate è arbitraria, gli spettri non sono calibrati in flusso e sono stati riscalati per facilitare il confronto.
Dall'11 al 18 giugno la stella è scesa di due magnitudini circa
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La Nova ricorrente U Sco ha una rapida evoluzione spettrale. La sera del 13 giugno, nonostante la Luna Piena molto vicina e le nuvole siamo riusciti ad ottenere un nuovo spettro.
Il grafico mostra in bianco lo spettro dell'11 giugno, in rosso quello del 13, normalizzati a 5200 Angstrom.
Notevole la quasi scomparsa nello spettro del 13 giugno delle righe di emissione intorno a 5700 e 5900 Angstrom.
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Spettro della Nova ricorrente U Scorpii la sera del 11 giugno 2022. Camera QHY174M e reticolo SA100. Elaborazione con IRAF.
Lo spettro è dominato da larghe righe di emissione, come normale per questo tipo di stelle dopo il massimo di luminosità. La più intensa, a 6563 Angstrom, è la riga Halfa dell'Idrogeno. Lo spettro è gia' cambiato rispetto a quello del 7 giugno mostrato da Munari nella ATel 15423.
La magnitudine di U Sco e' risultata V=11.37+-0.04 usando il catalogo UCAC4. La seconda figura mostra lo spettro di U Sco confrontato a P Cyg preso la stessa notte. La FWHM di Halfa in P Cyg è 94 A contro i 150 di U Sco.
Con questo reticolo la scala è 10.86 A/pix e la FWHM dell'immagine di ordine zero è circa 8 pixel. Notare comunque che U Sco era molto bassa, per cui forse si puo' ottenere qualcosa di meglio per oggetti molto più alti sull'orizzonte.
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