SPEKTROSKOPIE skoro jako počítačová hra

Na úvod začneme závěrem:
Zpracování dat je podstatnou součástí řetězce, který spojuje astronomická pozorování s astrofyzikálními teoriemi. Ty pak zase podléhají testu astronomických pozorování. V obou případech je třeba znát pozadí zpracování pozorovaných dat a nečinit závěry, které nemohou být v těchto datech obsaženy.



Dále se budeme věnovat spektroskopii:

Data dělíme do tří skupin podle jejich kvality: dobrá, špatná a hrozná.

Cílem je dostat z dat informace.

  • Dalekohled a spektrograf
  • Kopule 2m dalekohledu
  • Dvoumetrový dalekohled, podruhé a potřetí
  • Schéma coude spektrografu
  • Jak vypadají spektra hvězd, která chceme získat - viz. IRAF...
  • ... a jak se získávají:
  • zero - vyčítací šum a šum detektoru
  • dark (5 hodin) - samovolné generování náboje
  • Flat Field - vysokofrekvenční šum (účinnost pixelů)
  • Comp (ThAr) - kalibrace na vlnové délky
  • objekt
  • Postup při zpracování spekter:
    1. Zprůměrujeme zero a flat fieldy
    2. Najdeme objekt (hvězdné spektrum), vytrasujeme a po této dráze vyčteme
    3. Ke každému objektu (hvězdnému spektru) najdeme nejbližší srovnávací spektra a po stejné dráze jako objekt vyčteme signál. Totéž pro flat (nebo ne - 2DIM)
    4. Můžeme (ale nemusíme) odečítat pozadí, př. tzv. "skylines"
    5. Identifikujeme srovnávací čáry - ručně nebo automaticky
    6. Máme hvězdu okalibrovanou na vlnové délky
  • Nepříznivé efekty:
  • šum při slabém signálu, fringing, skylines, kosmiky, rozlišení spektrografu, expoziční doba (rychlé změny)




  • To, co jsme řekli, platí obecně, ale zejména o "klasických" štěrbinových spektrografech. Mimo to existují i tzv. ešeletové spektrografy:

  • Ešeletový spektrograf a příklad z Ondřejova
  • Schéma činnosti ešeletu
  • Schéma HEROSu
  • Fotografie HEROSu
  • O činnosti ešeletu:
  • Velký rozsah zobrazení s velkým rozlišením
  • Horší stabilita (např. vlnky - viz. dále)
  • Odlišnosti při zpracování dat:
  • Mnoho řádů s mírným překryvem
  • Úzké řády - spíše histogram než gaussovský příčný profil - schody
  • Pozadí se často určuje ze snímků - problémy
  • Citlivé na nestabilitu, proto...
  • Ve většině případů se flatuje 1dim
  • Převod do vlnových délek řád od řádu - srvn. spektrum
  • Merging - je-li to možné, raději se vyhnout
  • Nepříznivé efekty: nestabilita tzv. blaze funkce a vlnky v kontinuu. Reálný příklad zde a zde
  • Pak je nemožné rektifikovat (jak se rektifikuje) a určovat ekvivalentní šířku čáry.





  • Tím jsme v podstatě vyčerpali téma celé přednášky. Na úplný konec si ještě ukážeme pár spekter jasných nebo jinak známých objektů:
  • Betelgeuze; ukázka spektra velmi chladné hvězdy. Ve spektru v podstaě nelze určit kontinuum, vyskytují se četné čáry a molekulární pásy.
  • Rigel; horká emisní hvězda s typickým P Cygni profilem v jinak relativně nenápadné (což vyplývá z toho, že se jedná o hvězdu raného spektrálního typu) čáře vodíku.
  • tau Bootis; další chladná hvězda pozdního typu; tato hvězda je pozoruhodná tím, že u ní byla patrně detekována extraterestrická planeta
  • 4 Herculis; hvězda s výraznou emisí, objekt četných studií.
  • Benetnasch; ukázka oblasti spektra v bezprostřední blízkosti Balmerova skoku.