Jupiter spektrum fra MAF2011

[Frank LarsenModerator Super Nova]

Hej Alle

Her i efterårs ferien fik jeg mulighed for at kigge lidt på mine spektra af jupiter som jeg optog på MAF2011 starparty.

Målet med de spektre der blev optaget natten til Lørdag, var at forsøge at måle jupiters ækvatorielle rotationshastighed vhja. spektroskopi.
Teorien er at lys der rammer en roterende planet vil blive rødforskudt på kanten der drejer væk fra os og blåforskudt på kanten der vender mod os. Hver forskydning er dobbelt fordi der både sker en forskydning ved optagelse af energi og ved afsendelse.
Så ved at måle den samlede rødforskydning og blåforskydning og dividere differencen med 4 og endelig dividere med bølgelængden samt gange med lysetshastighed, så skulle jeg gerne få rotationshastiheden af jupiters overflade.
Problemer opstår fordi der skal måles helt ude på kanten hvor der ikke er noget lys på grnde af den store vinkel mod solen samt at det kan blive svært at holde jupiter kanten stille.

Spektroskopisk er det også lidt af en udfordring da jeg skal måle en bølgelængde forskydning langs Jupiters ækvator i omegnen af 1Å.
Da min spektrograf hidtil har haft en opløsning på 0.93Å/pix skulle der ske noget ekstra.
Jeg udskiftede kameralinsen til en 100mm istedet for 75mm og kom dermed ned på en dispersion på 0.7Å/pix.
Dernæst satte jeg en simpel 2x barlow linse på kameraet og endte med at opnå en dispersion på 0.304Å/pixel på mit Orion starshoot kamera.

Spektrografen sad på teleskopet i primærfocus og ved 3m brændvidde i Alt-az mode var det ikke helt nemt at holde slit’en på langs af og centreret på Jupiters ækvator bælte. Heldigvis var seeingen rigtig god og det var primært mine alt og dec motorer jeg skulle kæmpe mod.

Ved den store forstørrelse af spektret skulle der 40sekunders subeskponeringer til og spektret dansede iøvrigt rundt og var uhyggeligt svært at fokusere.

Under optagelsen havde jeg en Neon lampe til at lyse ind i teleskopet for at give mig et par reference linier at kalibrere udfra. Jeg kiggede iøvrigt på et område omkring Natrium Doubletten (D1/D2 i frauenhofer serien)

Her er en af exponeringerne:

Dem lykkedes det at få 8 brugbare af. (prøvede også andre bølgelængder, fokus og en masse måtte kasseres fordi tracking og guidning haltede)

Så hev jeg dem en tur igennem IRIS.
Først korigerede jeg alle frames for tilt og slant samt kurvede spektrallinier. Her brugte jeg naturligvis neon linierne som skulle rettes op. Dernæst alignede jeg alle frames og til sidst stakkede jeg dem.

Resultatet var følgende:

Dette blev så hentet ind i VSpec og en binning box lagt på hver kant. Jo smallere box og jo tættere på kanten, des mere korrekt måling af bølgelængde skiftet – men der er så også mere støj i.

På et noget støjet spektrum har jeg målt de to natrium linier til at have et shift på 0.92Å@5889.5Å eller z=0.00003905 eller v=11.7km/s
Den officielle værdi er 12.6km/s, men usikkerheden på min bølgelængde kalibrering er mindst 0.1Å og dermed er mit resultat plausibelt.

Følgende billede summerer mine resultater. Jeg har binnet spektret med en faktor 3 langs neon linierne for at gøre tiltet tydeligere.

Bemærk de lige neon emmisions linier samt de lige absorptionslinier i spektret som skyldes jordens atmosfære (O2 og H20) – det er meget nemt at se hvad der er hvad.

Opgaven er løst, men et nyt forsøg skal da gøres hjemme fra tåstrup med væsentligt flere eskponeringer og nede omkring magnesium tripletten samt autoguidning.

jeg tager forbehold for skrivefejl i ovenstående.

[Mogens.BildsøeDeltager Nova]

Meget imponerende og sjovt/illustrativt, at man kan se de vinklede abs.liner fra den roterende planet mod de lodrette linier fra jordens atmosfære- ku’ forestille mig, at tungen skal holdes lige i munden mens du optager/tracker

---

Hilsen Mogens B.

[Lars MalmgrenDeltager Super Nova]

Hej Frank,

Så kom dine beregninger og billeder endelig
Super fedt, det er skisme bare for fedt at man som amatør og selvbygger, sådan “lige” skruer et instrument sammen og laver hård videnskab !!!

Og at få opløsningen så god, at du kan måle den relativt lave rotationshastighed er imponerende!
Næste mål er vel Solens rotationshastighed ?

Keep it comming

[Forfatter]

Indlæg