Astronomick spektroskopieFotometrie

vodn poznmkyspektroskopick men umouj urovat chemick sloen hvzd a galaxi,pomoc Dopplerova jevu a Hubbleova zkona se uruje vzdlenost,podle charakteru spektra se hvzdy dl do skupin,typizovan fotometrick filtry a systmy

Dopplerv jevPokud se zdroj zen pohybuje ve smru k pozorovateli, je pozorovan energie fotonu v soustav pozorovatele vy ne v soustav, kter je spojen se zdrojem zen. Pichzejc zen tak m pro pozorovatele vy frekvenci (krat vlnovou dlku) modr posuv.Pokud se zdroj zen pohybuje ve smru od pozorovatele, je pozorovan energie fotonu ni a zen m ni frekvenci erven posuv.nap. pi v=100 km/s a l(Ha)=656,3 nm => Dl=0,219 nm, pro v=1000 km/s je Dl=22 nmRelativistick korekce

Spektrln obrazec hvzdvechny hvzdy vykazuj irokopsmov emisn spektrum (tepeln pvod, zen absolutn ernho tlesa) proloen diskrtnmi absorpnmi arami (ptomnost chemickch prvk nad fotosfrou hvzdy)spojit emisn spektrum m pvod v tepeln ionizaci ltky na fotosfe (pechod od vzanch stav do volnch a mezi volnmi stavy, rozptyl na volnch elektronech),absorpce m pvod v pechodech mezi vzanmi stavy v atomech/molekulch a neziv pechod do zkladnho stavuvznamn jsou ry vodku (Balmerova srie, Paschenova srie, ...), He, iont lehkch i tkch kov (Mg, Si,Fe, Mn) rozen absorpnch ar dsledek Heisenbergova principu, psoben okol,Dopplerv jev kmity atom, turbulencemi a rotac hvzdy

Vznamn vodkov srieBalmerova srieLymanova sriePaschenova srieBrackettova sriePfundova srieHumphreysova srie

Pklad: spektrum HD 74275Palounek (2009)

Spektrum Slunce

Klasifikace hvzd

TdaTeplota [K]Charakteristick absorpn ryO>30000He-II, He-I, H-I, O-III, N-III, C-III, Si-IVB10000-30000He-I, H-I, C-II, O-II, N-II, Fe-III, Mg-IIIA7500-10000H-I, Fe-II, Mg-II, Si-IIF6000-7500H-I, Ca-II, Ti-II, Fe-IIG5200-6000Ca-II, neutrln a ionizovan kovy K3700-5200Ca-I, Mn-I, Fe-I, Si-I, TiO2M2100-3700Ca-I, molekulov spektra (TiO2)L1400-2100molekulov spektra (oxidy, hydridy, voda)T1000-14000dominantn ry metanu CH4

Fotometrie hvzdfotometrick systmy (FS) pro men efektivn teploty, hmotnosti, chemick sloenFS popisujeme rozsahem magnitud a typem filtrdve detekce s fotonsobii, fotodiodami a bolometry (I), dnes CCDFS rozdlujeme na irokopsmov (Dl

Fotometrick filtrymaterily: BG, UG, WG, MUG-6, ...

Fotometrick systmyJohnson-Cousin UBVRI (Johnson UVB + Cousins RI)S20-S25 VRI blzk Cousins VRICCD VRIWashington CMT1T2SDSS ugriz defacto nynj standardHipparcos-Tycho HpBTVTHST WFPC2 160w, 336, 439, 450, 555, 675, 814HST STIS LPirokopsmov FSStednpsmov FSStromgren uvby tda hvzd B, A, FDDO 35, 38, 41, 42, 45, 48 (obi G, K, trpaslci) 35-38 (Balmerovy ry), 41 (MgH), ...Geneva (UBB1B2VV1G)Vilnius UPXYZVSValraven WULBVzkopsmov FSOke ABWing 8-colours

SpektrometryDifrakn mkanutno za clonou pout blokujc filtr (psmov propus) pro odfiltrovn nedoucch st spektra vych dhlov disperzedisperze ve vych dech (m) roste,dle linern roste s frekvenc 1/s,v rmci jednoho du disperze roste s faktorem 1/cosqs

SpektrometryLittrowa podmnkak dosaen vysokho rozlien je teba bu s velkou frekvenc mky 1/s nebo ve vych dech m (tzv. echelle mky ebkov mky s malou frekvenc ar)ebkov mky jsou pouvny s pedazenou normln mkou (oddlova d, kov disperzer) v irokopsmovch spektrometrech (nap. Magellan Echellette 320-1000 nm)MagEEchelle mky

Vybran spektrometryvysvtlivky: slit length = FOV, slit scale = klovac faktor, citlivost na zmnu hlu dopadu do systmudalm parametrem je anamorfn faktor zeslaben spektrometru (qm stedn hel pracovnho du vi nultmu du, a hel mezi kolimtorem a kamerou):

Vceobjektove spektrometryumouj mit spektra vce objekt najednou bu s pomoc clonov masky nebo vcevlknovm polohovaemSpektrometry se clonovou maskouvhodn pro mal FOV (vy hustota pozorovanch objekt),minimln velikost clonky v masce ~ 5 arcsec,s posunutm clonky v masce dle od stedu se posouv i rozsah mench vlnovch dlek X hlov posun, p klovac faktor, r anamorfn faktor zeslaben spektrometrunap. IMACS: v meznm ppad na kraji FOV (15/2=7,5 arcmin=460 arcsec od stedu FOV) a p=0,11 arcsec/pixel je X/p=4090 pixel, r = 0,77, D=0,02 nm/pixel je Dl=63 nm, ve stedu FOV je rozsah 370-530 nm => rozsah je na jednom kraji posunut na 433-593 nm, na druhm konci je rozsah 307-467 nm kraje se pekrvaj pouze na 34 nm!

Vceobjektov spektrometrySpektrometry s vlknovm polohovaemvhodn pro vt FOV (ni hustota pozorovanch objekt),robotick polohovn konc vlken v obrazov rovin k obrazu pozorovanho objektu,druh konce vlken definovan umstny na vstupu do spektrometru pedchoz koncepce (se clonovou maskou),velkou vhodou je pevn clonov maska a variabiln umstn vlken zen potaem,nevhody: citeln zeslaben signlu vlkny oproti pedchoz koncepci (~3x), vt rozestupy mezi vlkny (20-40 arcsec), problmy s pozadm (nutno mit pozad zvl nen mstn)nap. Hectospec (300 optickch vlken)