1
Speciální praktikum II - Pozorovací protokol
Dalekohled: 2-m reflektor, Ondřejov Noc: 19. - 20.5.2004 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 4 Her TW Dra TW Dra AG Dra AG Dra u Her u Her Zet Oph Zet Oph HD 143418 HD 143418 DR Vul DR Vul
1.3
kamera coude700 coude700 coude700 coude700 coude700 coude700 coude700 coude700 coude700 coude700 coude700 coude700 coude700
začátek expozice/UT 19:50:05 20:24:04 20:31:23 21:02:15 21:07:36 21:33:07 21:36:37 22:02:36 23:55:38 00:40:27 00:45:11 01:21:21 01:27:21
doba expozice/s 1000 100 1500 100 1200 100 600 900 900 100 1500 100 2700
název souboru ne190011.fit ne190017.fit ne190018.fit ne190020.fit ne190021.fit ne190023.fit ne190024.fit ne190038.fit ne190045.fit ne190052.fit ne190053.fit ne190060.fit ne190061.fit
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
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 AG Dra TW Dra
GSC 0419500254 0418400061
α/h m s 16 01 41.01 15 33 51.06
δ/o ’ ” +66 48 10.1 +63 54 25.7
V/mag 9.82 7.43
spektrální typ K0 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 čar1 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 vr,¯ , která byla spočtena pomocí vztahu vr,¯ =
λ − λ0 c, λ0
kde λ (resp. λ0 ) 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 číslo naměřená vlnová délka [˚ A] 1 6277,479 2 6348,245 3 6372,449 4 6457,896 5 6495,679 6 6516,521 7 6564,134
jejich radiální rychlosti prvek laboratorní vlnová délka [˚ A] Sc I 6276,310 Si II 6347,091 Si II 6371,359 Fe II 6456,376 2 H2O 6495,866 H2O2 6516,593 H alpha 6562,817
Průměrná radiální rychlost TW Dra vr,¯ = (56.8 ± 3.5)km.s−1 . Průměrná radiální rychlost AG Dra vr,¯ = (−140.6 ± 1.3)km.s−1 .
1 2
http://vizier.cfa.harvard.edu/viz-bin/VizieR?-source=VI/26 čáry vody jsou telurické, a proto jejich radiální rychlosti nebyly započteny do průměru
2
vr,¯ /km.s−1 55,8 54,5 51,3 70,6 -8,6 -3,3 60,2
Výrazné čáry ve spektru AG Dra a jejich radiální rychlosti číslo naměřená vlnová délka [˚ A] prvek laboratorní vlnová délka [˚ A] 4 1 — Fe I 6265,140 2 6277,432 Fe I 6280,625 3 6315,060 Fe I 6318,022 4 6332,399 Fe I 6335,335 5 6355,705 Fe I 6358,692 6 6390,613 Fe I 6393,605 7 6397,146 Fe I 6400,010 8 6418,334 Fe I 6421,355 9 6427,818 Fe I 6430,851 10 6436,058 Fe I 6438,775 11 6447,031 Ca I 6449,810 12 6459,608 Ca I 6462,566 13 6491,936 Fe I 6494,985 14 6493,823 Ba II 6496,896 15 6543,323 Fe I 6546,245 3 16 6559,519 H alpha 6562,817 17 6589,807 Fe I 6592,919 18 6590,782 Fe I 6593,878 19 6640,513 Ni I 6643,641 20 6660,265 Fe I 6663,260 3 21 6674,882 He I 6678,149 22 6714,513 Ca I 6717,685 23 6747,008 Fe I 6750,152 4 24 — Ni I 6767,778
1.5
vr,¯ /km.s−1 — -152,4 -140,5 -138,9 -140,8 -140,3 -134,2 -141,0 -141,4 -126,5 -129,2 -137,2 -140,7 -141,8 -133,8 -150,6 -141,5 -140,7 -141,1 -134,8 -146,6 -141,5 -139,6 —
Diskuse
Naše výsledky jsme porovnali s hodnotami publikovanými v databázi SIMBAD. Tato databáze uvádí hodnotu radiální rychlosti pro AG Dra vr,¯ = −137.6km.s−1 a pro TW Dra vr,¯ = +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 4
čáry H alpha a He I jsou interstelární, a proto jejich radiální rychlosti nebyly započteny do průměru tyto čáry nebyly proměřeny, neboť Spefo nedokáže měřit čáry na krajích spektra
3
2
Příloha
Obrázek 1: Normalizované spektrum AG Dra (6259 - 6771 ˚ A)
Obrázek 2: Emisní čára H alpha ve spektru AG Dra
Obrázek 3: Normalizované spektrum TW Dra (6259 - 6771 ˚ A)
4
Obrázek 4: Normalizované spektrum AG Dra s identifikací výrazných čar 5
Obrázek 5: Normalizované spektrum TW Dra s identifikací výrazných čar 6
