Transcript Spektri zvezda i redukcija podataka

Spektri zvezda i redukcija podataka
Vujetić Radica 61/06
Katedra za astronomiju
Matematički fakultet, Beograd
• Osobine zvezda (T, R, M, L ...) – na osnovu
svetlosti koju primamo (najviše iz fotosfere)
• Fotometrija, polarimetrija, spektrometrija...
Flux
Spektri zvezda
4000
5000
6000
Wavelength
7000
• Vrela i gusta fotosfera okružena je ređom
atmosferom:
- APSORPCIONE LINIJE superponirane na
KONTINUUM
• Linije potiču od elemenata od kojih je sačinjena
zvezda.
Pritisak
• Apsorpcione linije – osetljive na pritisak
• Veći pritisak
linije se proširuju (češći kontakti sa e- perturbuju nivoe npr. H )
• Veće zvezde
niži pritisak
UŽE LINIJE
Vega (A0 V) i Deneb (A2 Ia)
Rotacija zvezda
• Rotacija dovodi do širenja spektralnih linija
DOPLEROV EFEKAT
Redukcija podataka
• BIAS – ekspozicija CCD kamere sa zatvorenim
poklopcem kamere. Nije potpuno ravan, vec
postoje razna odstupanja.
• DARK FRAMES – ekspozicija kao i pri
posmatranju objekta ali sa zatvorenim
poklopcem. Dark curent zbog temperature
kamere. Tečni N hlađenje- može i bez dark
frames-a.
• FLAT FIELD – ceo CCD podjednako osvetljen
nekom lampom ili se teleskop usmeri na
unutrašnjost kupole ili u nebo u sumrak. CCD
nije podjednako osetljiv po celoj površini,
prašina, defektni delovi....
Dark Frame
Flat Field
IRAF –
Image Reduction and Analysis Facility
Snimanje: objekat,
bias, flat field,
komparaciona lampa.
• Sve bias slike
MASTER BIAS
• Master bias se oduzima od svih ostalih slika (flat
fieldovi i slike zvezde, komparaciona lampa).
• Svi flat field-ovi
MASTER FLAT
• Slike objekta i
komp. lampe se
dele master flat-om.
Spektar duž čipa i prvo uklanjanje
kosmičkih zraka
Kalibracija spektra po λ
• Znamo koje linije daje lampa
spektar koji
je bio funkcija rednog broja piksela sada prelazi
u funkciju od λ.
Analiza spektara zvezda
• Čišćenje spektara (uklanjanje kosmičkih zraka)
-velike linije koje se pojavljuju samo na jednom
od spektara iste zvezde se uklanjaju.
• Čisti spektri se kombinuju
spektar zvezde
• Ovako opada nivo šuma u spektru i S/N se
popravlja.
U Češkoj:
• Redukcija spektara zvezda :
HD202850, HD2905, HD30614, HD164353,
HD198478, HD189687
• Spektri su upoređeni sa spektrima datim u
atlasu zvezda izdatog od strane Astronomical
Society of the Pacific (April 1990.)
B zvezde
HD164353
HD189687
HD2905
NIST-National Institute of Standards
and Technology
Računanje brzine rotacije
gfwhm
FFT
vgfwhm >vFFT
• FFT za zvezde koje brzo rotiraju je loš metod jer
te zvezde već dosta odstupaju od pretpostavljenog
sfernog oblika.
gfwhm
• Srednje brzine iz He linija i linija metala.
vHe >vmetali
jaka gravitacija
glavni niz
(patuljak)
vHe ≈ vmetali
slabija gravitacija
superdžinovi
Rotacija zvezda
• Širenje linija zbog Doplerovog efekta zavisi od orjentacije
ose rotacije zvezde u odnosu na nas.
• Pretpostavke: zvezda je sferna, rotira kao kruto telo.
• Rotacioni profil: (ε=0.6 –vezan za to koliko je uniformno osvetljen disk ;
v - lin.brzina tačke na površini zvezde)
o
o
Δλ – proširenje linije usled rotacije
ΔλL - max proširenje kod svetlosti sa ruba zvezde
• Furijeova transformacija G(Δλ) uz pomoć izraza:
• J1 - Beselova funkcija prvog reda
Ima nule u:
Rezultati
• Superdžinovi
glavni niz
Hvala na pažnji!
Hvala na pažnji!