Dados Spektrometer

Erste Arbeiten mit dem Gitter-Spektrometer

Seit September 2014 besitze ich einen Dados Spektrographen, mit dem ich seitdem erste Erfahrungen mit hellen Sternen, planetarischen Nebeln und sogar Galaxien sammeln konnte.

Ich habe bei M31 den Kern der Galaxie über den 25Mikrometer Spalt positioniert, und mit 8 * 10min Einzelspektren ein mittleres Spektrum berechnet. Als Kamera nutze ich einen SBIG STL-11000 – im nachfolgenden Spektrum ist deren Response nicht herausgerechnet. Das Bild zeigt das gemittelte Spektrum (erstellt mit MaximDL).

M31 DADOS Spektrum 200er-Gitter

In der Mitte des Spektralstreifens fallen die Absorptions-Signaturen der O2- und H2O-Linien auf, die atmosphärischen Ursprungs sind. Im linken, helleren Bereich liegt das Kontinuum des M31-Spektrums. Und hier bemerkt zwei auffallende Linien, die in der Diagrammdarstellung deutlich hervortreten (erstellt mit VSpec).

M31 DADOS Spektrum 200er-Gitter

Es handelt sich um die MgI- und NaI-Absorptionslinien (5166A und 5885A). Eine dritte Absorptionslinie (CH) ist andeutungsweise zu erkennen (bei 4300A). Das Rauschniveau (1-Sigma) ist 4-5 mal kleiner als die Linientiefe, eine Messung ist daher gut möglich. Die Fehlergröße der Linienmessung ist bei 1-2 Pixel = 3.5A – 7A. Man erkennt, dass die MgI- und NaI-Linien blauverschoben sind. Bestimmt man ihre relative Verschiebungen zur Ruhewellenlänge (in der Klammer angegeben), so findet man:

Linie(MgI)=5166.95A Delta=-7.05A (MgI 5174A) Delta(MgI)=-0.127% =-381km/s
Linie(NaI)=5885.51A Delta=-7.49A (NaI 5893A) Delta(NaI)=-0.136% =-409km/s

Da die Kalibration des Spektrum mit Hilfe des Sterns Altair erfolgte, muss man an den Werten noch Radialgeschwindigkeits-Korrekturen anbringen, ebenso auch die heliozentrischen Korrekturen.

Es ergibt sich schließlich ein Wert für die Relativgeschwindigkeit von M31 von -344 km/s +/- 120 km/s . Wichtiger als der gemessene Wert, der nahe am Literaturwert von -300 m/s liegt, ist die sicher ableitbare Aussage, dass sich M31 auf uns zu bewegt. Und mit der Identifikation der Linien kann man auf die zahlreichen K-Sterne schließen, die das sichtbare Kontinuum des Galaxienkerns bestimmen.