Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Hallo liebes Forum,

Ich habe mir vor kurzem ein StarAnalyser100 (SA100) Beugungsgitter gekauft, da mich das Thema der Spektroskopie schon interessiert und ich hoffe damit ein paar interessante Erfahrungen zu machen um zu sehen, ob ich da noch tiefer einsteigen möchte oder nicht.

Bisher habe ich mich voll und ganz auf die Astrophotographie konzentriert, aber gerade die Sommermonate, bei der es nicht mehr wirklich zu astronomischer Dunkelheit kommt, geht hier für mich recht wenig. Das hat vielleicht auch den Anstoß gegeben mal über den Tellerrand zu schauen.

Ich bin zwar Physiker von der Ausbildung, aber mit Spektroskopie selbst habe ich mich praktisch nicht befasst und nach mehr als 10 Jahren in der Industrie und ganz anderen Themen habe ich den Eindruck mein Studium vergessen zu haben Also, in diesem Sinne bin ich blutiger Anfänger.

Auf den Himmel habe ich mein Teleskop mit dem SA100 noch nicht gerichtet aber dafür einmal eine LED-Taschenlampe und die Sonne aufgenommen. Mit VisualSpec habe ich dann versucht die Spektren zu extrahieren, was soweit auch geklappt hat. Aber alles in allem ist das mehr Spielen als "Arbeiten". Sobald es mal zu einer klaren Nacht kommt habe ich vor einige der helleren Sterne aufzunehmen, sodass ich Material für spätere Auswertungen habe. Sonst bleibt ja alles nur bei der Theorie.

Wie dem auch sei, ein paar Fragen habe ich unmittelbar:
- Welche Software würdet Ihr mir empfehlen?
VisualSpec macht zwar keinen schlechten Eindruck aber es nervt irgendwie, wenn es abstürzt bzw. auch die inkonsequente Übersetzung. (Ich habe Windows und macOS)

- Welches Teleskop-Setup würdet Ihr empfehlen?
Zur Verfügung stehen mir ein 81mm f/6.9 APO oder ein 8" f/8 RC (das RC ist natürlich als reiner Reflektor ideal), optional noch ein 8" Meade f/10 SCT (kein ACF) mit einer SX CCD (Trius-694). "Rumprobiert" habe ich mit einer ASI Planetenkamera, die allerdings eine Farbkamera ist, jedoch auch im IR aber was sieht. (Ich glaube die Frage nach der Kamera stellt sich in sofern nicht, dass die SX eine Monokamera ist.)

- Wie weit kommt man mit einem SA100?
Mit dem Beugungsgitter sieht man das breite Spektrum aber dafür mit relativ grober Auflösung (je nachdem woher man kommt, versteht man unter grob was anderes). Ist das SA100 eine Kuriosität oder lassen sich ernsthafte Untersuchungen damit machen?

So, das waren vielleicht die Top3 von 1000 Fragen.

Viele Grüße,
Björn

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Hallo Zusammen,

Ohne eine Antwort abzuwarten, wollte ich nur mal kurz vorstellen, was ich in der Zwischenzeit so gemacht habe. Ich weiß nicht, ob dieser Forumsbereich dafür nun gedacht ist, aber wo sonst kann ich etwas Rückmeldung bekommen, ob ich den "richtigen" Weg beschreite.

Den StarAnalyser habe ich gestern nun an meine SX-CCD angebaut (im Abstand von ca. 74mm vom Sensor) i.V.m. dem 8" f/8 RC und ein paar Aufnahmen der Sterne gemacht. Nachfolgend einmal das Beispiel Vega:
Ich habe zehn Einzelaufnahmen gemacht, die ich einzeln mit MasterBias kalibriert habe und danach registriert und integriert: In Visual Spec habe ich dann das Spektrum extrahiert (nach einem Spiegeln in x-Richtung und leichtem Drehen). Basierend auf einer ersten rechnerischen Abschätzung der Auflösung von ca. 6.3 A/Pixel habe ich dann denn Nullpunkt auf den Stern gelegt. Somit Ergaben sich dann schon einmal "plausible" Wellenlängen auf der horizontalen Achse (siehe Abb. blaue Kurve).
Daraufhin habe ich durch eine Approximation des Kontinuums (so die Bezeichnung in VisualSpec, im Grunde ja "nur" eine sehr starke Glättung der Kurve) dividiert. Dort habe ich nochmals eine Kalibrierung der Wellenlängen (mittels kubischer Anpassung) durchgeführt, nachdem mir klar wurde, dass ich die H_alpha bis H_epsilon deutlich erkennen konnte (so meine ich zumindest). Das Ergab dann die gründe Kurve im Bild: Soweit bin ich mal gekommen. Nun würde mich natürlich einmal interessieren ob und was es an der Vorgehensweise zu korrigieren gibt und zum anderen, was man noch aus dem Spektrum so herausholen kann.

Für mich lese ich noch heraus, dass man eben die sehr bekannten Linien erkennen kann aber dabei einmal die Linien stark verbreitert sind, was ich u.a. auch auf das Seeing zurück führe. Darüber hinaus habe ich mit einer Bahtinovmaske auf den Stern scharf gestellt und frage mich gerade, ob man nicht auf das Spektrum selbst achten müsste?

Gruß,
Björn

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Hallo Björn,
habe deinen Beitrag gerade erst gesehen und mir ging und geht es wie dir.
Ich habe den StarAnalyzer 200 in einem Filterrad in Betrieb, wohlwissend, dass der Abstand Gitter-Kamera nicht optimal ist und ich etwas Auflösung verschenke. Dies erlaubt mir aber schnell zwischen Photometrie und Spektroskopie zu wechseln.
Hier ein paar kurze Antworten auf deine Fragen:
1.) Ich habe ISIS, VisualSpec, BASS und RSpec ausprobiert. Ich verwende jetzt BASS, das zwar einige Einarbeitungszeit erfordert, aber das meiste ist intuitiv. RSpec ist wesentlich einfacher und hat gute Video-Tutorials. Ist aber das einzige der genannten Programme das kostenpflichtig ist.
2.) Es gibt schöne Projekte, die mit dem StarAnalyzer möglich sind. Ich habe mich näher mit den WR-Sternen beschäftigt und versucht die Klassifizierungskriterien nach zu vollziehen. Lohnend sind Veränderungen im Spektrum von Veränderlichen und insbesondere Novae.

Falls du Interesse hast, können wir uns gern weiter austauschen, ggfs. außerhalb des Forums, da der Upload von Daten etwas eingeschränkt ist.

Horst

Hallo Björn,
hier mal einige Tipps und Fragen:
Wie lange hast du belichtet? Bei welcher CCD-Temperatur? Die sollte möglichst tief sein, damit der Dunkelstrom gering ist.
Mit dem Ausdruck "mit Masterbias kalibriert" meinst du sicherlich, dass du von den einzelnen Aufnahmen das Masterbias abgezogen hast? Besser wäre es, ein Masterdark abzuziehen, das unter den gleichen Bedingungen wie die Sternaufnahmen gemacht wurde (gleiche CCD-Temperatur, gleiche Belichtungszeit). Dann hast du auch alle heißen Pixel eliminiert.
Musst immer darauf achten, dass innerhalb des Spektrumstreifens in keinem Pixel die Full Well Capacity der CCD überschritten wird (außer in heißen Pixeln oder in Hotspots durch Höhenstrahlung). Also die Belichtungszeit entsprechend anpassen.
Die Fokussierung machst du am besten so, dass die Breite des Spektrumstreifens minimal wird.
Die Wellenlängen-Kalibrierung scheint so in Ordnung zu sein.
Mehr als die Balmer-Linien sind nicht aus dem Spektrum herauszuholen. Dafür ist die Auflösung zu gering.

Zur Software hat dir ja schon Horst einige Tipps gegeben.

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

https://lotharschanne.wordpress.com/

Hallo Lothar,

Danke für Deine Antwort auf meinen Beitrag.

Die Belichtungszeiten sind recht kurz gehalten. Für die Vega genügten 0.5s. Ich habe noch Arktur (0.5s), Zeta 1 und 2 Lyrae (30s) und Sheliak (10s) aufgenommen. Die Spektren werde ich mit BASS nun einmal nachbearbeiten, nachdem ich mir einige Anleitungen zu Gemüte geführt habe. BASS fängt an mir sehr zu gefallen.

Die CCD kühle ich immer auf -15C ab. Der Dunkelstrom beträgt dann weniger als 0,001 e/s/pixel. Daher nur der Biasabzug, da der Dunkelstrom zum Signal vernachlässigbar wird (bei Zeta2 Lyr ist das Signal im Nahinfrarot zu Dunkelstrom noch bei einem Faktor 3000). Wie Du schreibst habe ich bei der Belichtung genau darauf geachtet, dass das Spektrum noch "Luft" bis zur Sättigung hat. Überbelichtet ist somit keines der Spektren.

Der Tipp bzgl. Fokussierung ist gut. Das schaue ich mir beim nächsten Durchlauf einmal an.

Dann bereite ich mal die Spektren der anderen Sterne vor und stelle die dann einmal hier herein.

Viele Grüße,
Björn

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Wie angekündigt habe ich nun die anderen Spektren auch bearbeitet. Ich habe Versuche damit gemacht, die Kurven zu normalisieren. Hat prinzipiell auch funktioniert, bis auf ein paar Punkte, auf die ich vielleicht später nochmals eingehen würde.

Ich hoffe es ist nicht zu unübersichtlich, aber ich versuche es einfach mal in einen Graphen zu packen: Hier noch die Filmstreifen aus BASS (finde ich eine schöne Funktion): Die Spitze bei ca. 5500A bei Zeta1 Lyrae ist durch einen Stern bedingt, den man auch auf dem Rohbild erkennen kann.
Bei Sheliak hingegen haben wir bei der Ha-Linie eine Spitze, die vielleicht von einem Stern herrühren könnte. Könnte es allerdings heißes Wasserstoffgas sein? Sofern ich gelesen habe ist Sheliak ein Doppelstern und die beiden Sterne stehen in enger Wechselwirkung mit Gasaustausch.

Das Artkur-Spektrum werde ich mir nochmals genauer ansehen und auch Literatur hierzu befragen, was man hier sieht. Ihr dürft es aber gerne auch kommentieren.

Gruß,
Björn

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

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