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 M 31 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).

DADOS M31 Spektrum 200er-Gitter
DADOS M31 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).

DADOS M31 Spektrum 200er-Gitter mit Labels
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.

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