Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Hallo,

Mira läuft derzeit wieder zu großer Form auf. Laut AAVSO wird gerade eine V-Helligkeit von ca. 2,5 mag erreicht, eine ganze Größenklasse mehr als beim letzten Maximum. Dabei ist bei der momentanen Phase von 0,98 durchaus noch eine Steigerung möglich.
In jedem Fall ist Mira zur Zeit ein leichtes Objekt für die Aufnahme von Spektren. Zudem ein interessantes, wie der Anhang zeigt. Am 5.9 (Phase: 0,85, V: 7,8 mag) war das Spektrum noch mit dem Typ M8 zu identifizieren. Emissionslinien sind kaum auszumachen, bis auf etwas H-Beta und H-Delta. Bereits am 22.9. (Phase: 0,90, V: 4,0 mag) ähnelte das Spektrum eher einem M5 Stern. Zudem sind nun H-Gamma und H-Delta deutlich in Emission, während die schwache H-Beta Linie komplett verschwunden ist. Das letzte Spektrum vom 13.10. (Phase: 0,97, V: 2,5 mag) zeigt neben weiter verstärkter H-Gamma und H-Beta Emission auch wieder H-Beta, H-Alpha sowie höhere Balmer-Linien unterhalb H-Zeta.
Gemessen sind die Spektren mit meinem Standard-Equipment für moderate Auflösungen (hier: 5-6Å), d.h. spaltlos & kollimatorlos mit Gitter-Prismen Kombinationen im konvergenten Strahl.

Vielleicht gibt es ja weitere Interessenten in diesem Forum für die Mira-Spektroskopie. Spannend wären jetzt auch hochaufgelöste Spektren zur Vermessung der Radialgeschwindigkeit bei den Emissionslinien und damit der Expansion der beteiligten Atmosphärenschichten.

Viele Grüße
Uwe

Hallo Uwe,

das ist eine schöne Dokumentation der Entwicklung von Mira.
Kannst Du erläutern, warum dies interessant wäre? Soll dies bei einem Sample von Mira Sternen gemacht werden, um sich das Expansionsverhalten anzugucken? Geht es um die Schockwellen oder um asymmetrischen Masseverlust?


Viele Grüße
Christoph

Hallo Christoph,

es geht in der Tat um Effekte, die mit der Schockwelle in Mira-Sternen zusammen hängen. Die Emission von Balmer-Linien sowie einiger Metall-Linien ist eng mit der Phase (d.h. Pulsationszustand und Helligkeit) korreliert, wie z.B. in diesem Artikel von Richter / Woods beschrieben: https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2 ... ah2523.pdf Für die detaillierte Untersuchung des Linienprofils braucht man schon eine recht hohe Auflösung; die Profis verwenden da z.T. R=120000! Mich interessiert in diesem Zusammenhang, ob man auch schon mit Amateurmitteln zumindest einige Effekte nachvollziehen kann. In dieser Hinsicht bietet sich eben die gerade sehr helle Mira an, wo man z.B. mit LHIRES und ähnlichen Spektrographen gute Auflösungen in relativ kurzer Zeit erreichen kann. Bei den übrigen Mira-Sternen, die im Maximum meist unter 6 mag liegen, ist die Sache schon viel aufwändiger (weit außerhalb des Maximums sowieso).
Hier habe ich noch einen interessanten Artikel speziell zu H-Alpha bei Mira gefunden: http://adsabs.harvard.edu/abs/1983A%26A...128..384G Bei H-Alpha sieht man die größten Blau- und Rotverschiebungen in Abhängigkeit von der Phase. Kürzlich konnte ich mit einem 600L /mm Objektivgitter ein Spektrum messen, was zumindest in groben Zügen dem besagtem Paper entsprach. Allerdings bin ich derzeit aufgrund des Um-/Neubaus meiner Sternwarte stark eingeschränkt.

Viele Grüße
Uwe

Zur weiteren Erläuterung anbei ein Objektivgitterspektrum vom 25.10.19, mit R ca. 15.000. Aufgrund fehlender Möglichkeiten für eine absolute Eichung habe ich mich einer relativen Eichung (synthetisches POLLUX-Spektrum) beholfen. In der Hoffnung, dass letzteres das Spektrum in der halbwegs ruhenden (?) hohen Atmosphäre von Mira widerspiegelt, ergibt sich so eine Wellenlängeneichung im Ruhesystem des Sterns. Unter dieser Voraussetzung sieht man eine blauverschobene H-Alpha Linie, deren Peak um ca. -1.1 Å (ca. -50 km/s) verschoben ist. Dies passt ganz gut zu der von mir gefundenen Literatur (D. Gillet, s.u.). Bei der jetzigen Phase durchstößt die Schockwelle wohl gerade die Photosphäre, resultierend in einer maximalen Blauverschiebung bei H-Alpha.

Ein Vergleich mit Spaltspektrograhen ("LHIRES-Klasse" o.ä.) wäre schon schön. Bislang bin ich bei hochauflösenden halbwegs aktuellen Mira-Spektren jedenfalls kaum fündig geworden...

Viele Grüße
Uwe

Hallo,

R=15.000 mit einem Objektivgitter mit einer Gitterkonstanten von 600 ?

Im Anhang eine echellespektrum von omicron ceti vom 19.11.19 mit einem R von etwa 11.000 als *.fit.
Dazu ein Ausschnitt davon um halpha. Leider stimmt die von mir ermittelte RV von ~-77 km/s nicht mit der Literatur überein .


berthold

Hallo Berthold,

die Auflösung habe ich nur grob bestimmt, mittels FWHM an einigen scharfen Linien. Hier kam ich auf ca. 0,45Å, was knapp ein R von 15.000 ergäbe. Vermutlich war das aber für diese Messung etwas zu optimistisch, der wahre Wert könnte auch ca. 10% niedriger liegen. Ansonsten ist das verwendete Gitter durchaus in der Lage, die angegebene Auflösung zu bringen. Der rechnerische Wert für eine Seeing von 3" beträgt 0,33 Å, für 4" 0,39 Å (bei H-Alpha). Meine besten Werte, allerdings am hochstehenden Deneb, lagen mal bei 0,32 Å (also über 20.000, ermittelt mittels SpectroTools). Derzeit komme ich da nicht ran, da ich aufgrund Umbaus meiner Sternwarte mobil arbeiten muss, mit einer relativ ungenauen HEQ5-Montierung und ohne Guiding. Momentan ist meine Auflösung daher weniger durch das Seeing als durch die Montierung begrenzt...
Dein Echelle-Spektrum sieht sehr gut aus, schön dass man nun einmal Spektren mit ähnlicher Auflösung vergleichen kann. Die H-Alpha Emission ist derzeit deutlich auf dem Rückzug, ebenso wie H-Beta. Irgenwie scheint die Eichung bei Dir aber um rund 2 Å daneben zu liegen.
Zum Vergleich ein relativ aktuelles Spektrum eines unserer "BAA-Kollegen" (vom 23.10.19):
https://britastro.org/specdb/data_graph ... &plot=Plot
Der Peak von H-Alpha liegt hier bei ca. 6562,9 Å. Unter der Annahme, dass dieses Spektrum absolut geeicht ist und mit einer RG von +63,50 km/s (SIMBAD) komme ich bei vernächlässigbarer heliozentrischer Korrektur auf eine Blauverschiebung von H-Alpha von knapp 60 km/s - ein wohl recht realistischer Wert, der auch ganz gut zu meinen Spektren passt.

Gruß
Uwe

Hallo Uwe,

ja , mein Spektrum ist irgendwie falsch kalibriert, stimmt leider. Ich habe das jetzt korrigiert anhand allerdings nur einer (!) atmosphärischen Linie. Grundsätzlich ist ja die Kalibrierfunktion bei Gitterspektrographen linear, aber ob das auch bei Echellespektrographen gilt, weiss ich nicht so ganz genau. Ich hänge mal das korrigierte Spektrum an. Allerdings bekomme ich hier auch unzutreffende RV's raus. Die HZK für den 19.11.19 beträgt doch etwas mehr als -12.5 km/sek, das sind immerhin 20%! Ob das so vernachlässigbar ist......

Na gut.-

Kannst Du mir mal bitte ein 1D Spektrum von Deneb, gemacht mit Deinem Objektivgitter , schicken? Wie gross ist denn das Gitter? Und welche Brennweite hat das verwendete Teleskop?

hG
berthold

Hallo Berthold,

die Bemerkung zur heliozentrischen Korrektur bezog sich auf das BAA-Spektrum vom 23.10.19.

Anbei wie gewünscht ein Deneb-Spektrum, vom 24.7.19 (ebenfalls als DAT angefügt). An diesem Tag lief die Nachführung gut, das Seeing war ebenfalls o.k. Bemerkenswert auch das ausgeprägte P-Cygni Profil mit einem markanten roten Peak. Die Wasserlinien sind noch nicht rauskorrigiert, sie wurden auch für die (tellurische) Eichung verwendet. Das Gitter hat eine Größe von 7cm x 5 cm und war vor einem 102/714mm APO montiert.

Beste Grüße
Uwe

Hier "zur Vervollständigung" noch eine Ansicht im nahen UV. Aufnahme am 16.11.19 mit demselben Equipment (Objektivgitter + APO Refraktor). Markant zu sehen ist die in der jetzigen Phase starke Emission der Balmer-Linien unterhalbvon H-Zeta. H-Epsilon ist nicht vorhanden. Hier ist die Theorie, dass diese Linie in der Atmosphäre durch Ca II komplett wegabsorbiert wird (H-Linie). Einige weitere Linien von neutralen Metallen sind ebenfalls in Emission zu sehen.
Uwe

Hallo Uwe,

Erstaunlich! Wirklich, wenn ich an der Linie 6574 messe, bekomme ich sogar ein R von > 20.000!! Wenn ich von Pixeln mit 9 µ ausgehe, hätte ich nicht gedacht!

Wie sieht denn Dein Spektrometer aus? Wie gross sind Deine Pixel in µ? Mach mal bitte in der kommenden Zeit ein Spektrum von theta ori C!

berthold

Hallo Berthold,

ich benutze die ATIK One Kamera (=ATIK 460EXM + integr. Filterrad), mit 4,54 µ Pixeln. Diese feinen Pixel sind auch sehr hilfreich, um bei den von mir favorisierten relativ kurzen Brennweiten <1000 mm nicht zu sehr ins Undersampling zu kommen. Ansonsten hängt die Auflösung eigentlich nicht explizit von der Pixelgröße ab. Mit SpectroTools hatte ich wie berichtet ebenfalls Werte von etwas über 20.000 für das Deneb-Spektrum ermittelt.
Zu Theta Ori C: Warum interessiert Dich dieses Objekt so besonders? Gerne möchte ich Deinem Wunsch nachkommen, allerdings ist meine gerade im Enstehen begriffene Rolldachhütte frühestens in ca. 2-3 Wochen wieder halbwegs einsatzbereit. Zudem bin ich skeptisch, dass die räumliche Trennung für meinen Aufbau vernünftig machbar ist (ich arbeite ja ohne Spalt!). Die Sterne stehen im Trapez doch sehr gedrängt zusammen, da wird es vermutlich starke Überlappungen geben. Zudem dürfte M42 das Kontinuum ziemlich "verbiegen". Aber ich werde das mal probieren, wenn sich wieder die Möglichkeit bietet.
Gruß
Uwe

Der Beitrag , den ich eben geschrieben habe, sehe ich nicht - komisch! Also nochmal:

Natürlich geht theta ori ohne Spalt wohl kaum. Wie sieht denn bei Dir so ein 2D Spektrum aus?

Ich dachte eigentlich, dass Deine Einrichtung ziemlich lichtstark sein müsste und man damit leichter als bei mir rauscharme Spektren auch von schwächeren Sternen erzeugen kann.-

Noch was ganz Anderes:
in diesem Forum habe ich plötzlich einen ganz anderen Anmeldenamen, den ich nie vergeben habe. Dazu ein Passwort, dass ich nicht kenne(!!) und bislang nicht sichtbar machen kann. Mein Rechner hier hat sich das Passwort wohl gemerkt, dadurch kann ich mich hier anmelden. Von anderen Rechnern aus aber nicht. Kannst Du mir bitte was dazu sagen. "Zugangsdaten ändern" scheint es selbst nach Anmeldung nicht zu geben(?)

hG
berthold

Hallo Berthold,
angefügt siehst Du als Beispiel ein (verkleinertes) Bild des H-Beta Bereichs von Mira (vom 16.11.19). Die Grenze meiner räumlichen Auflösung z.B. bei Doppelsternen ist ca. 10" . Unter Umständen muss dann allerdings das Gitter auch entsprechend gedreht werden.
Für seine 7*5 cm2 ist das Gitter tatsächlich recht lichstark (keine Verluste durch Spalt und zusätzliche optischen Flächen). Andererseits entspricht die Fläche nur einem 2,7" Zöller

Zu Deinen Zugangsproblemen kann ich nichts sagen, bei mir geht der Einstieg über "Persönlicher Bereich" ohne Probleme. Das Passwort kann ich dann unter "Profil>Registrierungsdetails ändern" abändern. Falls es bei Dir nicht funktioniert, müsstest Du Dich wohl an Gerrit wenden.

Gruß
Uwe

Danke schön!

Interessant!

berthold

Hallo,

im Anhang findest sich das Miraspektrum mit korrigierter Kalibrierung.

Dies ist eine echellereduktion mit MIDAS . Hier gibt es praktisch keine Möglichkeiten, fehlerhaft zu kalibrieren. Das Sternlicht und das Licht der Eichlampen durchlaufen absolut den gleichen Weg über die Fiberinjection, die Glasfaser in den Spektrografen. Es wurden etwa 300 ThAr Linien hierzu verwendet. Die Residuen lagen hier im Wesentlichen bei etwa 0,01 Angström, teilweise bei 0,02 Angström, aber eben nicht höher.

Das Miraspektrum ist natürlich denkbar schlecht geeignet, die Kalibriergenauigkeit am Spektrum selbst zu kontrollieren.

berthold