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SPETTRI DI COMETE


Intro - Linear 2000WM1 - Neat 2001 Q4 - Machholz 2004 Q2



Spettri della cometa 2004 Q2 (Machholz)


Osservazioni del 13 dicembre 2004

La figura 1 mostra lo spettro della cometa 2004 Q2 registrato il 13 Dicembre 2004. La distanza della cometa dal sole era di 1.37 UA mentre la distanza dalla terra era di 0.48 UA. anche se la cometa era un oggetto di quinta magnitudine, al limite della visibilità ad occhio nudo, il suo spettro appare debole poichè poca luce riesce ad entrare attraverso la sottile fenditura dello spettrografo (2x480 arc sec) nel caso di un oggetto diffuso.
Se confrontato con altri spettri cometari registrati in precedenza, quest'ultimo mostra una componente della riflessione solare molto abbondante, soprattutto entro i primo 10 secondi d'arco (circa 5000 Km alla distanza della cometa) mentre il contributo da parte della fluorescenza dei radicali è basso, forse a causa della distanza dal sole ancora elevata.
La distribuzione delle diverse componenti (gas e polveri), puo' essere mostrata quantitativamente mediante una decomposizione in componenti principali di ciascuno spettro che si forma lungo la fenditura. Ogni riga del CCD è stata dunque approssimata al meglio dei minimi quadrati dello scarto, con una somma pesata di spettro solare (polveri), spettro del C2, spettro del CN e spettro del fondo cielo (inquinamento luminoso e righe aurorali). Le righe del fondo cielo sono anche utilizzate come riferimento di uniformità luminosa lungo la fenditura poichè infatti dovrebbero essere costanti lungo la fenditura. Un esempio di questa procedura è mostrato nella parte bassa della figura 1. I risultati di distribuzione della componenti C2, polveri, CN sono mostrati nella figura 2.

figura 1: Specttro della cometa C/2004 Q2 (Machholz) registrato il 13.95 UT Dec 2004 con esposizione di 10 minuti per ciascuna delle due finestre spettrali necessarie per coprire il campo spettrale 3700-6000 ┼ con dispersione di 2.6 ┼/pixel. La risoluzione spettrale è di circa 2 pixels.
Il telescopio è un Cassegrain da 0.6 m a F/20 (con riduttore F/15) e la porzione di fenditura non vignettata risulta di 240x2 secondi d'arco con l'asse maggiore allineato secondo la AR.
Lo spettro non è corretto per la trasmissione atmosferica e dello strumento ma una curva di sensibilità indicativa è in questo link .
Nella parte bassa della figura è mostrato un esempio di decomposizione di uno spettro nelle sue componenti principali.

La decomposizione spettrale è un metodo più preciso e selettivo delle semplici immagini della cometa effettuate mediante filtri ma puo' essere effettuata solamente lungo un profilo selezionato o, se si desiderano molti profili per ricostruire una immagine 2D, i tempi di acquisizione dei dati diventano proibitivi.

figura 2: Profili di intensità per la luce solare riflessa (polveri), radicali C2 e CN lungo un profilo che attraversa il nucleo della cometa.
La distribuzione delle polveri raggiunge un massimo molto accentuato attorno al nucleo, mentre la distribuzione del C2 è più larga e mostra un decadimento lineare. La distribuzione di CN e C2 sembra differente ma il basso segnale per la banda CN rende incerto quest'ultimo risultato.


Osservazioni del 4 Gennaio 2005

Nelle figure 3-5 Ŕ mostrato l'intero spettro della cometa Machholz da 3800 a 7000 ┼.
Per ora questo Ŕ il miglior spettro di una cometa che abbia potuto ottenere, grazie alla discreta luminositÓ della Machholz e alla sua posizione in cielo estremamente favorevole. Ho pertanto cercato di identificarvi il maggior numero di bande, con l'aiuto di articoli, libri e altri siti internet.
E' uno spettro senza sorprese particolari, con emissioni soprattutto da parte dei radicali. Probabilmente anomalie si possono attendere solo per comete che si avvicinano a meno di 0.5 UA dal sole. E non sarÓ questo il caso della Machholz.
Al momento dell'osservazione la cometa era alla minor distanza dalla terra (0.347 AU) ma comunque ancora abbastanza distante dal sole (1.245 AU). Il perielio (comunque a 1.2 UA) sarÓ il 24 Gennaio.

Figura 3: Spettro della cometa Machholz C/2004 Q2 da 3700 a 5000 ┼ registrato il 4.8 UT Jan 2005 esposizione 15 min con dispersione 2.6 ┼/pixel. La risoluzione Ŕ di circa 2 pixels.
Telescopio Cassegrain 0.6 m portato a F/15. La porzione non vignettata della fenditura misura 420x3 secondi d'arco con il lato maggiore allineato secondo R.A. Rivelatore CCD MX5 512x290 pixel.
Lo spettro non Ŕ corretto per la risposta spettrale e la trasmissione atmosferica. Una curva di sensibilitÓ Ŕ disponibile cliccando qui .

Figura 4: Spettro della cometa Machholz C/2004 Q2 da 4800 a 6000 ┼ registrato il 4.8 UT Jan 2005 esposizione 15 min con dispersione 2.6 ┼/pixel. La risoluzione Ŕ di circa 2 pixels.
Dettagli strumentali, come sopra.

Figura 5: Spettro della cometa Machholz C/2004 Q2 da 6000 a 7000 ┼ registrato il 4.8 UT Jan 2005 esposizione 15 min con dispersione 2.6 ┼/pixel. La risoluzione Ŕ di circa 2 pixels.
Dettagli strumentali, come sopra.

Figura 6: Risultato della decomposizione in componenti principali per lo spettro delle figure 3-5 ottenuto con lo stesso metodo descritto nella figura 1. Grazie al buon rapporto segnale/rumore è stato possibile valutare anche la distribuzione di C3 e CN. Si osserva come curiosamente il massimo dell'emissione delle bande del C2 non coincide con il massimo della luminositÓ riflessa dalle polveri ma si trovi spostato verso la destra del grafico (cioŔ verso W, circa in direzione del sole).

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Introduzione - 2000 WM - Neat 2001 Q4



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20/12/2004