1 Speciální praktikum II - Pozorovací protokol

Transkript

1 1 Speciální praktikum II - Pozorovací protokol Dalekohled: 2-m reflektor, Ondřejov Noc: Pozorovatelé: Pavel Chadima, David Huja Podmínky: jasno 1.1 Průběh pozorování Náplní pozorovací noci bylo pořizování hvězdných spekter. Pro tento účel byl použit dvoumetrový reflektor umístěný v areálu AsU AV ČR (Ondřejov). Pozorování tímto dalekohledem je plně automatizované a řízené z velína umístěného v pilíři dalekohledu. Dalekohled byl naváděný pomocí počítače, expozice jednotlivých spekter byly pak řízeny pomocí druhého počítače. Pro expozice bylo použito coudé ohniska (64m) a echeletového spektrografu, umístěného v zatemněné místnosti hned vedle velína. Většina spekter byla exponována CCD kamerou coudé700, v průběhu noci však byla jednou vyzkoušena expozice i novou kamerou coudé1400. Pozorovací program byl v režii docenta Marka Wolfa. Po zjištění souřadnic a navedení dalekohledu byla nejprve provedena krátká zhruba stosekundová expozice, ze které byla stanovena optimální délka expozice pro danou hvězdu. Při expozici bylo nutno pomocí ovládacího panelu jemnými pohyby pointovat dalekohled na hvězdu. V průběhu noci bylo pořízeno též několik flat fieldů. Expozice poslední hvězdy byla předčasně ukončena z důvodu počínajícího svítání. 1.2 Pozorované objekty Tabulka níže obsahuje seznam spekter pořízených v průběhu této noci. Všechna spektra jsou archivována v databázi As AV. hvězda kamera začátek expozice/ut doba expozice/s název souboru 4 Her coude700 19:50: ne fit TW Dra coude700 20:24: ne fit TW Dra coude700 20:31: ne fit AG Dra coude700 21:02: ne fit AG Dra coude700 21:07: ne fit u Her coude700 21:33: ne fit u Her coude700 21:36: ne fit Zet Oph coude700 22:02: ne fit Zet Oph coude700 23:55: ne fit HD coude700 00:40: ne fit HD coude700 00:45: ne fit DR Vul coude700 01:21: ne fit DR Vul coude700 01:27: ne fit 1.3 Zpracování snímků Pro účely tohoto protokolu byly pro další zpracování vybrány dva objekty. Prvním objektem byla AG Dra - dvojhvězda spektrálního typu K0 s periodou 554 dne obklopená vodíkovou obálkou, která ve spektru vytváří silnou emisní čáru HI, a druhým TW Dra - zákrytová dvojhvězda typu Algol spektrálního typu A5 s periodou 2,81 dne, která má vzhledem ke svému spektrálnímu typu naopak silnou absobci v HI. Základní údaje byly vyhledány v databázi Simbad. 1

2 Spektra byla nejprve předzpracována panem Miroslavem Šlechtou, pracovníkem AsU AV. Ten spektra opravil o dark frame a flat field a provedl jejich kalibraci a heliocentrickou korekci. Takto upravená spektra nám poté poskytl k dalšímu zpracování. hvězda GSC α/h m s δ/ o V/mag spektrální typ AG Dra K0 TW Dra A5 Rektifikaci spekter jsme provedli pomocí programu Spefo. Podél celého spektra jsme proložili zhruba 10 bodů na úrovni kontinua a na jejich základě bylo spektrum normalizováno na jedničku. Vzhledem k malému množství čar a nízkému šumu bylo umístění rektifikačních bodů snadné a dostatečně přesné. Pomocí katalogu spektrálních čar 1 jsme se pokusili identifikovat výrazné čáry s odpovídajícími prvky. Pří této identifikaci jsme přihlíželi k hodnotě Dopplerova posuvu dominantní čáry H alpha a díky tomu mohou výsledky vykazovat systematickou chybu. Nakonec jsme u všech identifikovaných čar pomocí programu Spefo změřili jejich radiální rychlost v r,, která byla spočtena pomocí vztahu v r, = λ λ 0 λ 0 c, kde λ (resp. λ 0 ) značí naměřenou (resp. laboratorní) vlnovou délku a c je rychlost světla a jednotlivé hodnoty zprůměrovali. 1.4 Výsledky Výrazné čáry ve spektru TW Dra a jejich radiální rychlosti číslo naměřená vlnová délka [Å] prvek laboratorní vlnová délka [Å] v r, /km.s ,479 Sc I 6276,310 55, ,245 Si II 6347,091 54, ,449 Si II 6371,359 51, ,896 Fe II 6456,376 70, ,679 H2O ,866-8, ,521 H2O ,593-3, ,134 H alpha 6562,817 60,2 Průměrná radiální rychlost TW Dra v r, = (56.8 ± 3.5)km.s 1. Průměrná radiální rychlost AG Dra v r, = ( ± 1.3)km.s čáry vody jsou telurické, a proto jejich radiální rychlosti nebyly započteny do průměru 2

3 Výrazné čáry ve spektru AG Dra a jejich radiální rychlosti číslo naměřená vlnová délka [Å] prvek laboratorní vlnová délka [Å] v r, /km.s 1 1 Fe I , ,432 Fe I 6280, , ,060 Fe I 6318, , ,399 Fe I 6335, , ,705 Fe I 6358, , ,613 Fe I 6393, , ,146 Fe I 6400, , ,334 Fe I 6421, , ,818 Fe I 6430, , ,058 Fe I 6438, , ,031 Ca I 6449, , ,608 Ca I 6462, , ,936 Fe I 6494, , ,823 Ba II 6496, , ,323 Fe I 6546, , ,519 H alpha , , ,807 Fe I 6592, , ,782 Fe I 6593, , ,513 Ni I 6643, , ,265 Fe I 6663, , ,882 He I , , ,513 Ca I 6717, , ,008 Fe I 6750, ,6 24 Ni I , Diskuse Naše výsledky jsme porovnali s hodnotami publikovanými v databázi SIMBAD. Tato databáze uvádí hodnotu radiální rychlosti pro AG Dra v r, = 137.6km.s 1 a pro TW Dra v r, = +2.7km.s 1. V případě hvězdy AG Dra náš výsledek dobře odpovídá hodnotě z databáze SIMBAD. Všechny proměřované čáry zřejmě patří primární složce. Rychlost jejího orbitálního pohybu vůči radiální rychlosti je vzhledem k velké periodě této dvojhvězdy nejspíš zanedbatelná. Pro hvězdu TW Dra se však hodnoty neshodují. Vzhledem k malé periodě této dvojhvězdy a též malé hodnotě radiální rychlosti to může být způsobeno faktem, že oběžná rychlost viditelné složky v dané fázi převažuje nad radiální rychlostí celého systému. Tato neshoda by šla odstranit delším pozorováním dané hvězdy tak, aby se dala sestrojit křivka radiálních rychlostí. Poté by bylo možno odseparovat radiální a orbitální rychlost. 1.6 Závěr Seznámili jsme se s postupem pořizování a zpracování hvězdných spekter. Pro hvězdu AG Dra (resp. TW Dra) jsme identifikovali a proměřili výrazné spektrální čáry. Získané hodnoty radiálních rychlostí jsme porovnali s dříve publikovanými. 3 čáry H alpha a He I jsou interstelární, a proto jejich radiální rychlosti nebyly započteny do průměru 4 tyto čáry nebyly proměřeny, neboť Spefo nedokáže měřit čáry na krajích spektra 3

4 2 Příloha Obrázek 1: Normalizované spektrum AG Dra ( Å) Obrázek 2: Emisní čára H alpha ve spektru AG Dra Obrázek 3: Normalizované spektrum TW Dra ( Å) 4

5 Obrázek 4: Normalizované spektrum AG Dra s identifikací výrazných čar 5

6 Obrázek 5: Normalizované spektrum TW Dra s identifikací výrazných čar 6