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Erste Schritte in der Spektroskopie
#1
Hallo,

ich habe mich nach langem Überlegen auf das Thema Sternspektroskopie eingelassen, weil mich schon immer die Physik hinter den Objekten interessierte, die uns als Sterne, Nebel oder Galaxien im Teleskop erscheinen.

Da es bei der Spektroskopie schnell komplex wird, wollte ich dieses Mal nicht autodidaktisch vorgehen, sondern besuchte letzten Herbst einen 5-tägigen Workshop am Carl-Fuhlrott-Gymnasium in Wuppertal. Dort wurden uns Anfängern von genialen Dozenten (Michael Winkhaus, Bernd Koch, Ernst Pollmann) die praktische Arbeit mit einem DADOS-Spektrographen und die Auswertungsschritte beigebracht.

Zu Weihnachten habe ich mir dann einen DADOS zugelegt. [Übrigens am derzeit mauen Wetter bin ich nicht schuld, denn das Gerät hat nur 2 Zoll Wink  ]
Der Spektrograph ist kompakt und wird von Montierung und OAZ des ADA leicht gehalten.
   

Das mit dem Teleskop eingefangene Sternenlicht erreicht im ersten Würfel den Spalt. Mit dem seitlichen Okular kann man die Position des Sterns prüfen, sodass sie exakt auf dem Spalt liegt. Im zweiten Würfel steckt das Beugungsgitter, welches das Spektrum dann zur CCD-Kamera wirft.

Mit den Schulungsunterlagen war es relativ einfach, im eigenen Umfeld das gelernte in die Praxis umzusetzen. Ich habe typische Sterne entsprechend der Harvard-Klassifikation aufgenommen und hier zum Vergleich untereinandergestellt.
   

Ein typisches Spektralbild (hier Sirius) sieht so aus:
   

Nach Bearbeitung und der sog. Flusskalibrierung erhält man so ein Spektrum, in dem die typischen Balmer-Linien des Wasserstoffes als Absorptionslinien sehr markant hervortreten:
   

Ein Emissionsspektrum habe ich vom Orion-Nebel aufgenommen. Hier wird klar, dass man bei M42 mit Schmalbandfiltern wirklich etwas erreichen kann, denn außerhalb der starken Linien kommt fast gar nichts:
   

Ein besonderer Typus von Sternspektren tritt bei Be-Sternen auf, die zum einen zur B-Spektralklasse gehören, aber wie in Fall von Gamma Cas sehr auffällige Emissionslinien zeigen. Diese Emissionen können nicht aus der unmittelbaren Sternatmosphäre stammen, sondern aus einer leuchtenden Gasscheibe um den rasend rotierenden Stern herum.
   


Für die Zukunft plane ich folgende Beobachtungen, vorausgesetzt ich kann weiterhin dazulernen:
·         Dopplerverschiebung der Linien bei engen spektralen Doppelsternen
·         Rotverschiebung von Quasaren
·         Rotationsprofil von Galaxien

So viel für heute. Vielleicht wird der ein oder andere von Euch auch mal Lust auf die Spektroskopie verspüren Shy .
Gruß Martin
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Andreas Paul (05.02.2018), Christoph (04.02.2018), Florian B. (05.02.2018), Ulf (04.02.2018), Uwe (05.02.2018)
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#2
Hallo Martin!
Es freut mich sehr, dass Du von Deinen Spektrospopie-Erfahrungen hier im Forum berichtest!   Daumen hoch
Mich beeindrucken schon die Spektren, die Du gewonnen hast! Super!

So langsam proffesionalisieren wir uns! Cool  Gamma-Strahlen, Astrometrie, Spektroskopie, ... Was fehlt da eigentlich noch? Confused

Idea Wer hat Lust auf eine Radio-Schüssel? Idea

Und dann Multi-Wellenlängen-Spektroskopie Astronomie! Rolleyes
Viele Grüße
Christoph

https://www.klostersternwarte.de
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#3
Hallo Christoph,

danke für die Rückmeldung. Es gibt nun viel für mich zu lernen und zu entdecken ...

An die Radio-Astronomen denke ich auch voller Neid, wenn mal wieder wochenlang kein klarer Himmel zu sehen ist. Aber seit gestern Nacht bin ich wieder versöhnt mit meinem (unserem) Schicksal, nur im visuellen Spektralbereich beobachten zu können. Und heute Nacht soll's auch nicht schlecht werden Big Grin .
Gruß Martin
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Christoph (07.02.2018)
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Christoph (07.02.2018)
#4
Guten Abend Martin,
Glückwunsch zu der Anschaffung und auch meinen Respekt bei diesem ausgewählten Arbeitsgebiet.  Das hat nun wirklich etwas mit Hobbyastronomie zu, die sich von pretty pictures und Genußbeobachtung abhebt. Nichts gegen das Genannte, dass ich selber gerne betreibe aber der Schritt hin zur Spektroskopie ist eine ernsthafte Beschäftigung damit wie unser Kosmos aufgebaut ist.
Da werden dann in mir Fragen laut ob das schöne Blau meiner aktuellen M42 Versuche nur von H-Beta stammt bzw. ob es anteilig mehr reflektiertes Licht der Sterne ist oder eben das Licht, welches angeregtes Gas direkt ausstrahlt.
Fragen, die ich mir ohne den Blick auf Deine Messung erst gar nicht gestellt hätte.

Zundem freut es mich das der ADA Teil des Messaufbau´s ist Rolleyes

CS
Ralf
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Martin.F (12.02.2018)
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Martin.F (12.02.2018)




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