viernes, 19 de agosto de 2011

Gam Cephei...Una vista espectral

Buenas tardes amigos, yo aquí sigo con lo mío.
A ver si aprendo algo de espectrometría y puedo empezar a aplicarla al estudio de las dobles.

El caso es que el otro dia pasé el rato trasteando con el SA100. El objetivo era probar diferentes configuraciones para ir cogiéndole el tranquillo a la metodología. Debo confesar que los resultados de esta sesión, mejoran sensiblemente a los obtenidos hasta ahora.¿El motivo?...Bueno, en realidad son varios los motivos:
- Me he “inflado” de leer libros, trabajos y Webs espectrográficas.
- Para la adquisición de los espectros, he utilizado la Atik 16HR en lugar de la NexImage.
- He conseguido situar el SA100 a la distancia correcta del sensor, de manera que en las imágenes aparezcan completos los espectros de orden 0 y +1.
- He aprendido que lo que hay que enfocar es el espectro y no la estrella. La red de difracción hace que cuando uno está enfocado el otro no lo está…
- Poco a poco le voy cogiendo el tranquillo al programa de reducción Rspec y también estoy empezando a entender como funciona Vspec.
En fin, que con paso lento pero seguro…(O eso espero).
En esta ocasión pensé trabajar en la constelación de Cepheo que, en estas fechas, se encuentra especialmente bien situada durante la mayor parte de la noche sobre el OANL.
Y como la “cabra tira al monte”, escogí un sistema estelar de esos que podríamos calificar como mínimo de “curioso”, Gamma Cephei, 35 Cephei, HIP 116727, BD +76 928....
Se trata de una estrella que, aunque a primera vista parece solitaria, resulta que forma un par cerradito junto con una secundaria que con un AP 256º se encuentra situada a una distancia de tan solo 0.9” y que fue catalogado en 2006 por R. Neuhauser como NHR 9. Además resulta que aparte de estar catalogado como un par cerrado, también se trata de una binaria espectroscópica. Y eso no es todo...Resulta que esta estrella viaja acompañada por gamma Cephei b que, con un periodo calculado de algo mas de 900 días, es un mas que serio candidato a Exoplaneta.¿¿¿Se puede pedir mas???
Bueno, pero como de lo que os queria hablar es de espectros, os diré que Gamma Cephei esta catalogada en la mayoría de las fuentes como una subgigante de tipo espectral K1 IV, o lo que es lo mismo, una estrella amarillo-naranja con un espectro que presenta las líneas de Hidrógeno no muy marcadas, un doblete de Sodio bastante evidente y algunas líneas correspondientes a metales neutros (Mn I, Fe I, Si I).En esta sesión se ha trabajado con el refractor 120/1000 al que se ha acoplado (a foco primario) una CCD Atik 16HR equipada con el SA100. Con esta configuración y trabajando a Binx1 obtenemos imágenes de 1392x1040 píxels con un FOV de 22.9x30.7 arcmin y una resolución de 1.32”/pixel. Para obtener un espectro con una relación señal/ruido aceptable, hemos apilado y sumado 10 tomas de 10sg como la que os presento más abajo y en la que podéis observar los espectros de orden 0 y +1

Una vez obtenida la imagen “maestra”, la tratamos con Photoshop de manera que obtenemos una imagen redimensionada (1250x100 píxels) de nuestro espectro, como la que podéis ver en la imagen siguiente junto al espectro de referencia de una estrella del Tipo K1IV. ¿Verdad que esto ya se parece algo mas a las imágenes espectrales que estamos acostumbrados a ver?

Una vez obtenida la imagen final de nuestro espectro, la cargamos en Rspec, la calibramos con un espectro de referencia y obtenemos el siguiente resultado…

¿Pero que es lo que nos dice esta grafica?
En el perfil espectral (así como en la imagen original) se muestran bien visibles las líneas de la serie de Balmer (Hidrogeno). En la zona de los 589 nm también se identifica el doblete de Sodio característico de las estrellas de tipo K. También creo haber identificado líneas de Calcio y algún metal como el Hierro, pero como todavía no estoy muy ducho en el tema, no me atrevo a señalar las líneas con fiabilidad. Por la dispersión del espectro podéis comprobar lo que os decía de la respuesta espectral de la Atik 16HR: el espectro presenta una dispersión de unos 400nm, siendo útil entre los 350-400nm y los 750-800n (Recordad que 1nm son 10Angstroms) y eso es algo que no está nada mal, no señor.
Y como me he enterado de que a partir del espectro podemos obtener la temperatura de una estrella, pues en eso que me he puesto:
Podemos calcular la temperatura (aproximada y media) de una estrella, a partir de la longitud de onda en la que presenta el máximo de su radiación termal.
Una estrella emite su máximo de luz en una longitud de onda que viene determinada por su temperatura.Así que si sustituimos nuestros datos (máximo en 489.3nm) en la siguiente ecuación, que relaciona la temperatura con la longitud de onda del máximo.

T= 2.897x10-3m K/lambda peak m.
Obtenemos que la temperatura aproximada de Gam Cep es de:

T= 2.897x10-3m K/(4.893 x 10-7 m)=5900K
Dada la baja resolución del espectro con el que he trabajado, la aproximación es bastante buena ya que la temperatura calculada estaría bastante de acuerdo con la temperatura que cabria encontrar en una estrella de tipo G9-K0...y Gam Cep es del tipo K1.
Podemos pues confirmar que Gam Cep presenta en su espectro características propias de una estrella de tipo K, aunque llama la atención que el máximo de intensidad se centra en la zona de los 490-500nm, lo cual es mas propio de una estrella menos evolucionada. Se me ocurren algunas causas (que no tienen porque ser las correctas) para explicarlo:
- La baja resolución del espectro obtenido.
- Se ha calibrado el espectro sin tener en cuenta la influencia atmosférica.
- Se ha calibrado el espectro sin tener en cuenta la respuesta instrumental.
- El hecho de tratarse de una binaria acompañada de un planeta…¿Puede variar el espectro?
No se amigos, ¿A vosotros que se os ocurre?
Comparado con el de Mizar, que os mostré el otro día. ¿Va una diferencia, verdad?

Pues hasta aquí por hoy…Pero prometo aprender mas, para poder seguir dándoos la “lata”.
Un abrazo.

3 comentarios:

  1. Francisco Rica21/8/11

    Hola Nachete:

    Enhorabuena por tus logros. Pronto te veo calculando velocidades radiales, jeje. Por cierto has buscado en la literatura por las diversas fuentes espectroscópicas. Te lo comento por que con frecuencia muestran resultados diferentes.

    Un abrazo.

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  2. Nacho, una auténtica pasada. Ahora que son los comienzos tendrá más o menos calidad, pero es sorprendente lo que haces. Yo estoy con la boca abierta....

    Un abrazo

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  3. Francisco, Rafa.
    Ante todo muchas gracias por vuestros animos.
    Todo se andará Paco,con el tiempo todo se andará...jejeje
    De momento estoy intentando entender como funciona esto de los espectros que es un tema que me interesa desde hace años. Solo te diré que hace unos 20 años que ya compré un libro de la mitica editorial MIR, titulado Técnica y Práctica de Espectroscopia, aunque ni mis conocimientos, ni la tecnologia amateur, ni mi bolsillo estaban preparados para ponerme con ello en serio.
    ¿Verdad que seria un trabajo espectacular (a nivel amateur)poder confirmar ademas de los tipos espectrales, las velocidades radiales de dobles espectrometricas y descubrir otras entre las posibles candidatas?
    Con respecto a las fuentes espectroscopicas, efectivamente presentan resultaros diferentes,¿Y que es lo que he hecho? Pues resulta que con todas las fuentes abiertas en la tabla de datos de Aladin, si te vas paseando con el puntero por encima de ella, en la ventana de la parte inferior derecha puedes ver una grafica de columnas con el porcentaje que representa cada uno de los datos sobre el total de datos...Ahí voy yo y escojo el dato con mayor porcentaje y si es posible lo contrasto con el dato tomado mas recientemente...Y ese es el que me quedo...

    Rafa, creeme. Tus medidas de dobles con separaciones de 0,6" (y en color...) y esos trabajos que haces con supernovas me parecen mucho mas meritorios que tratar un simple espectro (aunque tambien tiene su tecnica, no te creas...)con un software y determinar dos o tres lineas de absorción.

    Yo sigo en ello y a ver hasta donde llego...

    Un abrazo.

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