Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Liebe Sternfreunde,

als Kometenbeobachter bedauere ich es, dass die Amateure so wenige SPektren von Kometen aufnehmen. Ich weiß, dass dies schwierig ist wgen der geringen Lichtstärke und auch wegen der Eigenbewegung. Für meine einfache Ausrüstung kommt sowieso nur die spaltlose Spektroskopie in Frage.

Mein erstes Eperiment habe ich auf dem Herzberger Teleskoptreffen ausgeführt. Kein Komet für den Anfang, sondern den Ringnebel M 57. Man braucht:
Einen Filteradapter für den Dwarf, so etwas gibt es bei Etsy. Ich habe meines von hier.
Und ein spektroskopisches Gitter. Ich habe einen SA-100 von Paton Hawksley benutzt. Der SA-200 ist übrigens ungeeignet. Ihr könnt auch mit einem[url=https://www.amazon.de/Spektroskopisches ... Zv1S21CrCQ einfachen holografischen Gitter[/url] experimentieren. Ich habe damit aber keine Erfahrungen. Auf jeden Fall ist es so, dass dies nicht "blazed" ist. Blazing bedeutet, dass das Spektrum "auf einer Seite" viel heller ist.

Das Gitter muss so montiert werden, dass das Spektrum längs der langen Achse entsteht. Das probiert man am besten zu Hause mit einer Taschenlampe aus.

Außerdem entsteht das Zentrum des Sektrums etwas mehr als 3 Grad vom Stern oder Nebel entfernt. Der Stern selbst wird auch mit abgebildet, mans spricht von der 0. Ordnung. Mit dem Dwarf ist es nicht möglich, beide im selben Bildfeld zu haben. Vielmehr muss man 3 Grad Rektaszension mehr einstellen. Die Korrektur in RA-Minuten hängt von der Deklination ab, 12m/cos(δ).
Ich gehe davon aus, dass ihr den Dwar äquatorial aufstellt. Sonst sind es 3 Grad Azimut nach links, wenn ihr das SA-100 so herum montiert wie ich, "Nase gegen Nase".

Mein erstes Experiment war M57. Eine Einzelaufnahme mit 2 Minuten Belichtungszeit, das ist das Maximum. Das Erfreuliche: Der Dwarf führt durch das Gitter hindurch nach. Aber er stackt nicht, angehängt ist also ein Einzelbild.
Man sieht M57 3x: H-α und beide [O-II]-Linien, also 496 und 501 nm getrennt. DIes kommt durch die große Dispersion zustande. Gemessen an ν2 Lyrae habe ich übrigens 1,35 Å/Pixel, berechnet 1,33 Å/Pixel. Das braucht man später zur Kalibrierung der Wellenlänge.

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Uwe Pilz, Fachgruppen Kometen und Astrophysik/Algorithmen.
Oft benutzte Instrumente: Fujinon 16x70 FMT-SX-2, TMB Apo 105/650, Skywatcher Evostar 120/900 ED, Ninja Dobson 320/1440, Smartscope Dwarf-3

Ende Oktober habe ich einmal probehalber ein Spektrum des Gasnebels Messier 16 angefertigt. Wahrscheinlich weil das alles milchstraßennah und damit sternreich ist hat der Dwarf wenigstens ein paar der Bilder gestapelt. Am Ende kamen 2 Minuten Belichtungszeit zusammen, nicht allzuviel.
Bei dieser spaltlosen Spektroskopie sieht man freilich immer den "Nebel als Ganzes".

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Oft benutzte Instrumente: Fujinon 16x70 FMT-SX-2, TMB Apo 105/650, Skywatcher Evostar 120/900 ED, Ninja Dobson 320/1440, Smartscope Dwarf-3

Zur Auswertung von Spektren.

Normalerweise stapelt der Dwarf nicht, wie bereits erwähnt. Das erste Bild "stapelt" er aber. Dieses sollte man aufheben, weil es das einzige ist, was es in Farbe gibt – erstes Bild.
Bei den folgenden Auswerteschritten ist es mir nicht gelungen, Farbbilder aus den FITS-Dateien zu erzeugen.

Die FITS-Dateien kann man via USB-Kabel vom Dwarf herunterladen. Mein Besipiel hier ist ein Spektrum des Kometen LÖemmon im Helligkeitsmaximum. Ein Einzelbild lege ich bei - zweites Bild.
Gestapelt habe ich sie mit Fitswork, das Programm ist gratis. Es lohnt sich, wenigstens Darks zu berücksichtigen. Ich benutze nicht internen, sondern nehme im Astro-Modus selbst welche auf. Das gestapelte Ergebnis leigt als drittes Bild bei. Wenn man das Gitter so montiert wie ich, dann muss das Ergebnis gespiegelt werden, damit die kleineren Wellenlängen links liegen.

Die eigentliche Auswertung nehme ich mit RSpec vor. DIeses Programm kostet zwar etwas, lässt sich aber leicht bedienen. Bei der Wellenlängen-Kalibrierung nehme ich die 1-Punkt-Kalibrierung, und trage die oben erwähnten 1,35 Å/Pixel ein. Dann muss man eine charakteristische Wellenlänge angeben, ich habe für die Kometen die Swan-Bande bei 511-514 nm genommen. Das Ergebnis liegt bei. Mit Rspec kann man das Ganze "aufhübschen", in dem man die Farben des Spektrums einblenden. Genau genommen ist es aber nur die Kurve. Ich habe sie leicht geglättet.

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Spektroskopie mit holographischen Gittern?

Was macht man an einem verregneten Wochenende? Spektroskopische Experimente am künstlichen Stern?

Ich habe mir ein sog. holographisches Gitter mit 50 lp/mm besorgt
https://www.ebay.de/itm/393067146211
und mit einem Filterhalter für das Dwarf-3 adaptiert. Die Qualität ist natürlich viel schlechter als beim SA-100, eigentlich "unterirdisch". Ich lege euch mal ein Spektrum des Sterns und die Bilder des unscharf eingestellten Sterns hinein. Das "ausgefranste" ist nicht das Aussehen des Sterns. Dieser hat bei meiner Anordnung (6 Meter Entfernung, 50 µm Sterndurchmesser) weniger als 2 Bogensekunden Durchmesser und wird von diesem Teleskop nicht aufgelöst. Es ist die durch das Gitter verbogene Wellenfront, welche natürlich in das Spektrum durchschlägt.

Aber dir Kometenspektroskopie ist ohnehin niedrig aufgelöst in Lambda, vielleicht lohnt es sich?

Das 50er Gitter ist nicht geblazed, d.h. es gibt Spektren nach beiden Seiten. Dadurch wird weniger Licht in einem Spektrum konzentriert. Das gleicht sich aus durch die geringere Dispersion. Ein weiterer Gewinn ist, dass die volle Apertur genutzt. Damit sollte die Pixeldichte je Wellenlänge sogar besser sein als beim SA-100.

Der künstliche Stern hat eine LED als Lichtquelle. Das ist ja nun kein Kontinuumsstrahler, man sieht schön Minima und Maxima. Schon mit dem bloßen Auge, ohne Messung. Ich habe mit beiden Gittern bei identischer Belichtungszeit und Gain je ein Spektrum aufgenommen, bei optimalem Fokus. Ich habe mit RSPec ausgewertet. Die Ergebnisse sind wellenlängen-kalibriert, aber nicht fluß-kalibriert. Man sieht in der Ordinate den sog. pxiel count. RSpec addiert auch "breitgeschmierte" Spektren vollständig. Es tritt also kein Lichtverlust ein in diesem Fall.

Auf den ersten Blick sieht das holographsche Spektrum nicht schlecht aus, weniger Rauschen, der Pixel-Zähler liegt deutlich über dem des SA-100. Auf den zweiten Blick aber werden deutliche Emissionen nicht in der Grafik wiedergegeben, so sehr verschmiert das Gitter auch horizontal = per Lambda. Ich habe das in gelb markiert.

Dennoch kann man damit wahrscheinlich Kometenspektren aufnehmen. Die Grenzmagnitude leidet nicht, die spektrale Auflösung schon. Stellare Spektroskopie hingegen ist sinnlos.

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Uwe Pilz, Fachgruppen Kometen und Astrophysik/Algorithmen.
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