Espectrografia con SA-100...Primeras experiencias

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Nachote
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Espectrografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor Nachote » 26 Ago 2011, 01:31

Buenas noches amigos.

Después de hacer mis primeros pinitos espectrales con Mizar y Gam Cep, utilizando un refractor acromático 120/1000 con una CCD Atik 16HR, equipada con un Star Analyser de 100 líneas/mm, montada a foco primario. He recibido algunos comentarios muy constructivos de algunos compañeros mas avezados en el “negocio” de la espectroscopia. En ellos me hacían ver la importancia del calibrado en longitud de onda de los espectros, así como (sobre todo) de la normalización de los mismos corrigiéndolos al menos de la respuesta del instrumental a las diferentes longitudes de onda. :crazyeyes:
Vista la situación, me decidí a empezar a trabajar "en serio", me descargué el software VSpec de la página de Valérie Desnoux y la noche del 19 de Agosto me decidí a tomar los espectros de las "conocidas", Vega-AOV, Deneb-A2I y Schedar-K0III.
El objetivo era trabajar con tres estrellas brillantes y de tipos espectrales bien conocidos, sobre todo para:
- Aprender a utilizar VSpec.
- Calibrar el perfil espectral en longitud de onda.
- Conocer la respuesta espectral de mi equipo.
- Aprender a corregir el "continuum" de la respuesta espectral del instrumental...
...y a partir de ahí, comparar los espectros obtenidos con mi modesto equipo con los espectros “patrón” de cada uno de los tipos estelares estudiados.
En un principio esta es la calibración mínima necesaria que debemos hacer en nuestros perfiles espectrales si lo que queremos es extraer datos que tengan un mínimo de precisión y utilidad.
Y estos son los resultados obtenidos (después de horas de pelearme con VSpec), de los que adjunto tres pantallazos. Para que, por supuesto, comentéis todo aquello que creáis oportuno. :wink:

Perfiles Calibrados en Longitud de Onda

En esta captura de pantalla os muestro los tres perfiles "brutos", calibrados en longitud de onda, (aunque posiblemente de manera no muy precisa).
Como comentario, deciros que de momento encuentro bastante complicado calibrar estos perfiles “brutos” en longitud de onda ya que como podéis comprobar, en alguno de ellos, apenas se observan líneas de absorción (las mas profundas) que puedan servir de referencia.
Perfiles Calibrados.JPG

Perfiles Respuesta Instrumental

Aquí podéis ver los perfiles del “continuum” limpio de líneas espectrales (respuesta instrumental), extraídos de cada uno de los perfiles originales, al dividir nuestros perfiles calibrados entre el espectro “teórico” de cada uno de los tipos espectrales estudiados. Es lo que podríamos denominar un “flat espectral”.
Comentar que si bien el perfil de Vega y Deneb presentan curvas similares, no lo hace el de Schenar. Si suponemos que la respuesta espectral para una sesión y una instrumentación dadas debería ser la misma al menos para todos los espectros de la sesión…
- ¿Es posible que el perfil de Schenar difiera de los otros dos a causa de la diferencia de dispersión en longitud de onda por una mala calibración?
- ¿O es posible que al ser Schenar de un tipo espectral muy diferente a las otras dos, la mayor o menor sensibilidad de la CCD al rojo haga variar tanto el perfil del “continuum”?
- ¿O es posible que haya hecho mal alguna otra cosa?
- He probado a corregir el perfil de Schenar con la curva instrumental extraída de Vega y el resultado no ha sido muy bueno que digamos.
- También he pensado que la diferencia podría deberse al efecto de la diferente extinción atmosférica debida a las distintas alturas sobre el horizonte de Schenar (+30º), con respecto a Vega (+90º) y Deneb (+80º) ¿Podría ser eso?
Perfiles Respuesta Instrumental.jpg

Perfiles Finales con Corrección Instrumental

En esta ultima captura se pueden ver los perfiles calibrados y corregidos de respuesta instrumental (Azul) comparados con los espectros teóricos superpuestos (Marrón)...
Una vez corregidos parece que si que se acercan bastante a lo que podríamos esperar.Solamente me extrañan las sierras que se observan en la zona correspondiente al rojo de cada uno de los perfiles y que sospecho pueden deberse a líneas telúricas correspondientes al vapor de agua atmosférico (H20), así como la no coincidencia de algunas de las líneas espectrales con las del perfil teórico de Vega (490nm) y Deneb (590nm). También me preocupa el origen de lo que parece ser una línea de emisión en contra de lo que debería ser una línea de absorción en Deneb (655nm).
Posiblemente estas incoherencias sean producidas por errores en el calibrado en longitud de onda inicial… ¿A vosotros que os parece?
Perfiles Finales.JPG

Como resumen diría que, a pesar de haber trabajado con medios sencillos, los resultados parecen prometedores y lo que queda fuera de toda duda es que me están ayudando a aprender espectrografía "en serio" a marchas forzadas.

Espero seguir avanzando...
Para los próximos corrección líneas H2O y..... :roll:

Un abrazo.
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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor Nachote » 26 Ago 2011, 16:29

Hola de nuevo.

He creido que estaria bien subir unas imagenes, (que siempre valen mas que 100 palabras...¿O eran 1000? :roll:) para ilustrar estos primeros resultados espectrograficos obtenidos en el OANL.
Aqui os dejo un mosaico con las imágenes espectrales conseguidas, con mi equipo, para cada una de las estrellas de esta sesión, y debajo de cada una de ellas la imagen espectral "patron" de cada uno de los tipos.
Podreis ver que debido a la poca resolucion de mi equipo, faltan muchas lineas...Pero muchas coinciden a la perfección...¿O no?
Comp aov-a2i-koiii.JPG

Y aqui en color que siempre parece mas bonito... :mrgreen:
Comp aov-a2i-koiii Color.JPG

Gracias y perdonad por el "tocho". :wink:

Un abrazo.
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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor almach » 28 Ago 2011, 09:37

:shock:

Nachote, deberías dejar de ser un astrónomo aficionado... y convertirte en uno profesional, pero ya :wink: . Tu capacidad de asimilación de conceptos, capacidad de trabajo y entusiasmo me provocan una envidia (sana) que ni te puedes imaginar :wink: .

Muchas gracias por compartirlo con nosotros.

Saludos
Telescopio: SC Nexstar 5i 127mm/CGEM SC 9,25"
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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor astromam » 28 Ago 2011, 19:17

Hola Nachote,

siento desilusionarte pero algo no va bien. La forma de las curvas no es como debería. Te salen dos máximos. Debiera tener la forma del espectro del cuerpo negro en el que se aprecian las líneas de absorción.

Aquí tienes un espectro de Denebola realizado por mi con un tubo similar al tuyo. Como puedes ver el espectro en bruto sigue la forma del cuerpo negro y ya se aprecian las líneas. Cuando calibras con la estrella de referencia sigue con esa forma, despreciando lo que está por debajo de 3700 donde la CCD no tiene respuesta apreciable. Las "líneas" por encima de 6900 son las telúricas debidas a la atmósfera.

Creo que el problema está en la identificación de las líneas de referencia. ¿Puedes subir una imgen del espectro en bruto y de su gráfica sin calibrar en longitud de onda?

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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor Nachote » 29 Ago 2011, 22:23

Oscar, muchas gracias por tus palabras, pero...despues de los comentarios de astromam me imagino que ya no hace falta que te diga porque no estudio para profesional... :lol: :lol: :lol:
Creete que en su momento (hace unos 30 años) me lo planteé, pero preferí estudiar algo que me asegurase un sueldo seguro el dia 30 de cada mes...y en eso sigo. :wink:

astromam, muchas gracias de nuevo por tu ayuda y comentarios.
Creo que entiendo por donde vas y donde puede estar el fallo. De hecho, y tomando como ejemplo las lineas de absorción identificadas en tu perfil de Denebola, he recalibrado el espectro de Vega y este es el resultado...
Que te parece? Va por buen camino?
Vega Recalibrado.JPG

Comparacion Vega.JPG

Y ahora unas preguntas que me hago...¿Que logica tiene poder conseguir un espectrograma tan disperso con el SA-100 si luego apenas podemos utilizar la mitad del mismo?¿Es posible que utilizando filtros o disminuyendo los tiempos de exposición pero apilando mas imagenes, podamos aprovechar un mayor tramo del espectrograma?O...?

En fin, agradecerte de nuevo tu ayuda. :thumbleft:
Por cierto, enviame un privado con tu direccion de email para que te pueda enviar la foto del espectro en bruto.

Un abrazo.
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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor GONZALO » 29 Ago 2011, 23:15

Que alegría, yo creía que estaba solo en esto. Esto me pasa por no postear.

Subo mi Denébola. He colocado mi espectro junto con el de referencia del tipo a3v.

Me sale bastante parecido al de astroman, salvando la sensibilidad de mi cámara, una Nikon que me pierde los rojos.
Imagen

Uploaded with ImageShack.us

Y ahí va el de Vega.

Imagen

Uploaded with ImageShack.us

Lo que mas me costó al principio fue la primera calibración. Al final el método que me ha funcionado para la primera fue el meter la imagen del espectro incluyendo la estrella. Luego calibré con dos líneas:

La primera era la de la estrella propiamente dicha, que debe corresponder al cero. Y para la segunda busqué la del H alfa haciendola coincidir con una de las rayas de mi espectro, y luego viendo si era congruente al superponerla con el espectro de referencia correspondiente a la estrella. En un par de pruebas lo tenía solucionado. A partir de ahí ya sabes el factor de calibración que has de usar mas o menos, y enseguida las calibras todas.

Lo que no he conseguido descifrar es el significado de la joroba que me sale en medio. Veo que en el de astroman no está. Tal vez sea la sensibilidad de mi cámara ?

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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor Nachote » 30 Ago 2011, 21:57

Hola GONZALO.
Pues si, debemos ser los "raritos" del foro :lol: :lol: :lol:
Yo hasta ahora, para calibrar con VSpec recortaba la imagen de manera que solo me quedase el espectro de primer orden, pero voy a probar con calibrar incluyendo el espectro de orden 0 como el punto de calibrado 0nm...A ver que me sale. :roll:

Yo creo que el principal problema de mis imagenes está en el tiempo de exposición. Quizas 20 segundos de exposición sean demasiados segundos para una estrella con la magnitud de Vega...Seguiré probando.
Yo creo que tal y como comentas, las "jorobas" que nos salen en las imagenes, se producen por el que el maximo de sensibilidad de la CCD está en esa longitud de onda en concreto.

Espero seguir aprendiendo... :thumbright:

Saludos.
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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor astromam » 06 Sep 2011, 09:34

Hola a los dos y a todos,

veo que vais por el buen camino. A mí también me costó mucho encontrar las primeras líneas de calibración, sobre todo porque la del Ha está en la zona en la que la curva ya es baja y tiene poca profundidad.

Tengo pendiente terminar un artículo sobre el procesado de los espectros. Cuando lo tenga os lo comunico.

De las gráficas que habéis mandado, la doble joroba de las tomas en bruto de Gonzalo supongo que será por sensibilidad de la cámara. Aunque parece que las líneas coinciden bastante bien, veo que tiene muy poca sensibilidad en el rojo. ¿Has probado a calibrar con otras líneas?

En cambio a Nachote se le marcan poco las líneas. Creo que efectivamente 20 seg de exposición es demasiado. Yo estoy haciendo exposiciones de 0.5 a 2 seg para estrellas brillantes. No sé si tu cámara tiene mucha o poca sensibilidad. Vigila que no llegue a saturar. Parece que es importante hacer una buena reducción de datos aunque yo por el momento y dado los tiempos de exposición tan cortos no lo he hecho. Tengo pendiente el tomar muchas tomas, los dark, flats, etc. y comparar con la toma única. Nachote: para ganar resolución puedes probar a separar el SA100 del CCD. También te dará profundidad a las líneas. Otras causas de baja profundidad de las líneas son la turbulencia atmosférica y la contaminación lumínica.

En El Astrónomo Errante empezamos a hacer espectros y a guardarlos en la galería en una sección sobre espectroscopía. Tengo que poner en bonito un montón de espectros que hice en primavera. Después he estado en dique seco porque he estado haciendo reformas en el observatorio y todavía no he terminado de ajustarlo todo. Tampoco el tiempo ha acompañado mucho que digamos. Al principio parecía que había mucha gente interesada pero nadie ha publicado nada. Espero que os animéis.

Otra cosa que tengo pendiente es una utilidad para almacenar espectros de aficionados para poder comparar y realizar un atlas. Sigo con la idea aunque últimamente tengo poco tiempo libre.

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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor Nachote » 07 Sep 2011, 23:52

Buenas noches compañeros.

Pues bien, parece ser que despues de algunos intentos fallidos, la nave empieza a tomar el camino correcto.
Aqui os dejo el ultimo espectro y el perfil de Vega, casi recien sacado del horno. Se han extraido de una imagen única, tomada anoche, con la Atik 16HR montada con el SA-100 sobre el refractor 120/1000. En esta ocasion los tiempos de integracion han sido de 0.10 sg en Bin 1x1 :mrgreen: y la imagen ha sido calibrada tan solo con Darks. Fuí probando con varios tiempos y extrayendo los perfiles al momento, hasta que di con el tiempo mas adecuado. Incluso probé a sumar dos imagenes por si obtenia un mejor resultado, pero aun con tiempos tan cortos, la imagen ya se saturaba...Y es que la Atik 16 HR es bastante sensible... :wink:
Como muestra, una imagen de 20sg (las utilizadas hasta ahora) y la utilizada para extraer este perfil en concreto.
Fotos Espectros Vega.JPG

Este es el perfil bruto calibrado en longitud de onda.
vega-01.jpg

Y aqui el perfil espectral corregido de la respuesta instrumental, con el espectro (arriba) de una estrella de tipo A0V y el obtenido a partir de nuestro perfil calibrado en el OANL (debajo).
Composicion Vega+Spectrum+A0VSpectrum.JPG

Bueno, aqui creo... :roll: haber localizado unas cuantas lineas de absorción, destacando entre ellas las del Hidrogeno, caracteristicas de este tipo espectral.

En fin amigos, poco a poco y gracias a vuestros consejos y comentarios, la cosa parece que va "palante"... :multi:

Hasta pronto.
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Re: Espectografia con SA-100...Primeras experiencias

Mensajepor GONZALO » 08 Sep 2011, 07:42

Enhorabuena. Ahora parece que si que está fino.

Ahora pregunto yo: Cómo haces para corregir la respuesta instrumental ?

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