Hallo,
ich hatte Ende Januar, am 21.1., in einer sehr kalten Nacht, die Möglichkeit, nochmals ein Spektrum von M1 aufzunehmen. Ich habe wieder das gleiche LISA-Setup benutzt, mit dem ich die ersten M1-Spektren erstellt hatte. Verändert habe ich die Spaltlage - und zwar in der Form, dass der Spalt entlang des roten Filaments ausgerichtet wurde, das in der M1-Aufnahme links oberhalb des Zentrum liegt, und diagonal, von links unten nach recht oben verläuft. Auffallend ist eine Omega-förmiger Struktur am oberen Ende der roten Filaments
Die Aufnahme zeigt neben der Spaltlage (21-1-17) auch noch schwach die Spaltlagen der ersten Analyse, die zur Diskussion mit der expandierenden Gasschale geführt haben. Auch habe ich in die Aufnahme den roten Teil des gewonnenen Spektrums einkopiert - dies wird weiter unten noch angesprochen.
Die nächste Darstellung ist ein Screenshot zweier Spektren - oben das M1-Spektrum der Messung vom 29.12. und unten das neue Spektrum mit den Daten vom 21.1.2017. Es fällt auf, dass im alten Spektrum, bei der grünen [OIII]-Linie, die Ellipsenform der Emissionslinie prominent zu sehen ist, im neuen Spektrum ist diese Ellipse weniger auffällig. Dies erscheint verständlich, da die Spaltlage sich an der roten Struktur orientiert, es fehlt hier also der blaugrüne ANteil, der in bei den früheren Spektren so auffällig war.
Der roten Emissionslinienbereich im rechten Teil des unteren Spektrums zeigt mehr Strukturen. Auf den ersten Blick erkennt man wieder die Ellipsenform, wobei man sagen muss, dass es genaugenommen drei Ellipsen sind - je eine für [NII], Ha und [NII]. Rechts daneben liegen die schwächeren zwei [SII]-Linien. Deren Strukturen sind schwächer, aber irgendwie hat man beim Betrachten den Eindruck, das vieles sehr ähnlich verläuft.
Bei der näheren Untersuchung stellte ich beim auffallend hellen, unteren Teil der Emissionslinienstruktur fest, dass dort die Ellipsen nicht "normal" enden, sondern dass es gekippte Linienstrukturen gibt, die sich so nicht bei den ersten M1-Spektren-Analyse gezeigt. Irgend etwas ist hier, d.h. in der Zone des roten Filamentes anders. Und man kann jetzt schon folgern, dass hier nicht das Modell der expandierenden Gasschale keine vollständige Beschreibung der wirkenden Astrophysik liefert.
Den interessanten unteren Bereich der roten Emissionslinien habe ich in der folgenden Grafik versucht etwas markanter darzustellen.
Die Intensitäts-Farbskala zeigt seghr schön die verkippten, nebeneinander liegenden Linien-Verläufe. Was ich an diesem Verlauf beim ersten Blick nicht verstanden habe, war der fast gleiche Abstand der drei (oder waren es doch vier?) Linien. Das konnte nicht stimmen, da im [NII]-Ha-[NII]-Triplett der Abstand der kurzwelligen [NII]-Linie zu Ha (1.5 nm) kleiner ist als der Abstand zwischen Ha und der langwelligen [NII]-Linie (2.1 nm).
Diese Differenz ist zwar klein, und die Spektrale Auflösung meiner Spektren eher gering, aber es passte eben überhaupt nicht, wenn man annimmt, dass die Struktur nur durch ein einzige [NII]-Ha-[NII]-Triplett entsteht. Beim Herumspielen mit möglichen Varianten kam ich dann auf eine mögliche Lösung - Nutzt man zwei solcher Linien-Tripletts, und überlagert diese, so erhält man teilweise Blendings von Linien, und so hat man eine mögliche Erklärung für die sichtbaren Abstände.
Ein Hinweis für diese Modellannahme waren die verschiedenen starken Verkippungen der zwei Tripletts. Diese zwei "Steigungen" der Linien-Verläufe könnte man nun so interpretieren, wie man es bsp. bei Jupiter-Spektren macht, d.h. als Hinweis auf eine Rotation einer Gasscheibe.
Auch wenn dies Spekulation ist, würde ich dennoch sagen, dass dieser spektrale Struktur sicher nicht mit einer Ellipse, also einer expandierenden Gasschale in Verbindung gebracht werden kann. Schaut man nach oben zu den M1-Aufnahme mit der Spaltlage, so fällt diese spektrale Besonderheit mit der Omega-Form zusammen.
Die obige Grafik zeigt den roten Spektralbereich, der horizontal gedehnt wurde. Die beschriebenen drei Ellipsen sind enthalten, wie auch die zwei Tripletts. Das orange-farbene Triplett ist weniger, das gelbliche Triplett stärker gegenüber der Lotrechten geneigt. Man sieht, dass sich je zwei Linien der zwei Triplett überlagern, wodurch der Eindruck des gleichen Abstands der Linien erklären werden könnte.
In der Grafik sind zwei Horizontallagen blau markiert. Für diese zwei Schnitte wurden zwei Spektralprofile extrahiert, um die Emissionslinien quantitativ zu analysieren. Die nachfolgende Darstellung zeigt die beiden Spektren im Bereich der Tripletts - das zum "Spektrum #1" gehörende Profil ist hellbau, das zum "Spektrum #2" gehörende Profil ist orange dargestellt.
Die Auswertung der Linienlagen liefert die folgende Ergebnisse:
- Im Vergleich zu den Ruhewellenlängen, sind die Linien beider Spektren rotverschoben, d.h. das Gas im Filament entfernt sich von uns
- Die Linien in Spektrum #1 sind stärker rotverschoben, die Verschiebung der Spektrum #2-Linien sind fast Null, der Messfehler liegt bei +/- 100 km/s
Folgt man dem Modell der zwei Tripletts, so wären dies zwei unterschiedlich schnell rotierende Gasströme? Dies erscheint etwas abenteuerlich, wobei die gesamte Linienstruktur verbogen und verschmiert erscheint, es ist also denkbar, dass an dieser Stelle im M1 komplexere Gasbewegungen auftreten. Ein Indiz dazu sind auch diese "Verschmierungen" der Emissionslinien, sehr schön zu sehen am oberen Ende der linken der zwei [SII]-Linien.
Vielleicht hat ja jemand im Forum eine Idee, wie sich dies erklären ließe?
Schöne Grüsse,
Michael