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THE SPECTRA OF COMETS


Introduzione - 2000 WM1 (Linear) - 2001 Q4 (Neat)



spettro della cometa 2001 Q4 (NEAT)


Osservazione del 13 Marzo 2004

La figura 1 illustra lo spettro della cometa 2001 Q4 registrato il 13 Maggio 2004 quando la distanza dal sole era di 0.963 UA (molto vicino al perielio del 15 Maggio ore 23 TU) e la distanza da terra di solo 0.4 UA.
Anche se la cometa al momento dell'osservazione era un oggetto di 3a magnitudine, lo spettro risulta debole poichè solo una piccolissima parte della luce della cometa puo' passare attraverso la fenditura che misura 3x360 secondi d'arco sul cielo. Sfortunatamente il cielo era in parte nuvoloso nella prima serata e quindi l'osservazione è stata compiuta solo a partire dalle 23.30, quando la cometa era ormai abbastanza bassa sull'orizzonte (meno di 15 gradi).

Figura 1: Spettro della cometa C/2001 Q4 (NEAT) registrato il 13.896 UT Maggio 2004 con somma di due esposizioni da 5 min per ciascuno dei tre campi spettrali necessari per comporre l'intero range 3800-6500 ┼ con dispersione 2.6 ┼/pixel. La risoluzione spettrale corrisponde a circa 3 pixels.
Il telescopio utilizzato è un riflettore Cassegrain F/20 da 60 cm. La fenditura è allineata lungo l'Ascensione Retta e misura 3 secondi d'arco di larghezza e 360 di lunghezza.
Lo spettrografo è composto da un collimatore sferico da 300 mm di lunghezza focale, un reticolo piano da 600 l/mm, un obiettivo di focalizzazione da 50 mm e una camera CCD MX5 a 12 bit da 500x290 pixels.
Lo spettro non è corretto per la risposta strumentale e per l'estinzione atmosferica. Si tenga presente, come illustrato nella curva di sensibilità del nostro spettrografo che la massima sensibilità è ottenuta attorno a 5000 ┼, mentre il fattore correttivo è di circa 4 sia a 4000 ┼ che a 7000 ┼.
Lo spettro colorato in rosso è integrato dal nucleo fino ad una distanza di 48 secondi d'arco mentre lo spettro blu è registrato nella sola chioma, evitando la condensazione centrale del diametro di 15 secondi. Si nota come quest'ultimo presenti un minor contributo del fondo continuo prodotto dalla riflessione della luce solare da parte delle polveri.

Figura 2: Immagine CCD dello spettro in figura 1 che mostra la distribuzione spaziale delle polveri e dei radicali nella cometa. La presenza di polveri produce il continuo solare mentre i radicali producono le bande di fluorescenza (l'Est è in alto, la fenditura è orientata E-W).
Nel grafico a lato è mostrato come il profilo di intensità del continuo (curva blu), sia molto più concentrato nella regione centrale mentre la fluorescenza decresce più lentamente allontanandosi dal nucleo.

Osservazioni del 18 Maggio 2004

Finalemnte una serata libera da impegni e con cielo sereno! Ottengo uno spettro della cometa Q4 migliore del precedente tra le 20.30 UT e le 21.30 UT. La cometa è appena passata al perielio e si trova a 0.964 UA dal sole e 0.5 AU dalla terra. Puo' essere vista ad occhio nudo come una piccola nebulosità non dissimile da M31 ma più piccola. La sua magnitudine è già scesa verso la 4a. Al telescopio mostra di essere molto più diffusa che non il giorno 13.

Figura 3: Immagine CCD dello spettro nella figura 4 che mostra (a destra) anche l'immagine della cometa attraverso la fenditura dello spettrometro completamente aperta (l'Est è in alto, la fendutura ha la dimensione maggiore orientata esattamente E-W). Lo spettro che si estende sulla sinistra è stato colorato artificialmente con i colori che competono alle varie lunghezze d'onda e mostra quello che si sarebbe potuto vedere ponendo direttamente l'occhio (invece che il CCD) allo spettrografo. La striscia sottile nel centro è la parte più luminosa dello spettro, corrispondente al falso nucleo. In lato e in basso si estendono le bande di fluorescenza dei radicali.
Anche se la fenditura è stata chiusa a soli 3 secondi d'arco durante l'esposizione (15 minuti per ciascuna delle 3 regioni spettrali necessarie per comporre l'intero spettro 3700-7000 ┼), si notano alcune deboli linee dovute alle lampade al mercurio per l'illuminazione stradale che si sommano alle bande dei radicali.
Figura 4: Spettri della cometa estratti dalla immagine CCD della figura 3. Lo spettro in rosso è stato integrato nella parte più interna della chioma, entro 7 secondi d'arco dal nucleo. Lo spettro blu è invece stato ricavato dalla regione compresa tra 8 e 48 secondi dal nucleo e mostra un contributo del continuo dovuto alla riflessione della luce solare molto inferiore. Sono mostrate anche le attribuzioni delle bande ai diversi radicali.

Prossimamente aggiungero' in questa pagina ulteriori trattamenti e confronti tra gli spettri.


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Introduzione - 2000 WM



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30/05/2004