Una notte di lavoro in Osservatorio per la ripresa dello spettro della cometa C/2009 P1 Garradd

agosto 30, 2011  |   AstronomiaNova   |     |   0 Commenti

di Alberto Villa

La cometa C/2009 P1 Garradd

La cometa C/2009 P1 è stata scoperta la notte del 13 agosto 2009 su di una immagine ripresa al Siding Spring Observatory, Australia, da G.J. Garradd con un telescopio Schmidt di 0.5-m, con una magnitudine stimata  di 17.5a .

I calcoli  subito eseguiti dal compianto B.G. Marsden, del Minor Planet Center, indicavano un’orbita iperbolica ed una distanza al perielio (che sarà raggiunto il 23 dicembre 2011) di 1,25 Unità Astronomiche.

Nei restanti mesi del 2009 essa si è mantenuta intorno alla 17a magnitudine e fino alla metà del 2010 la sua luminosità non è stata superiore alla 15a. La prima osservazione visuale risale al 20 agosto 2010, quando lo spagnolo J.J. Gonzales, con un riflettore di 0.2-m l’ha stimata di 13a e con una parte centrale moderatamente condensata.  Dopo essersi avvicinata al Sole negli ultimi mesi del 2010, è stata osservata visualmente in Australia da C. Wyatt, che il 3 aprile 2011 l’ha stimata di 13a. In agosto 2011 ha attraversato le costellazioni di Pegaso, Delfino e Sagitta. Non si avvicinerà mai molto alla Terra, raggiungendo due distinti minimi, di 1,39 UA in agosto e di 1,26 UA a marzo 2012. Notevole l’inclinazione della sua orbita, ben 106°, in pratica, passerà quasi perpendicolarmente al piano delle orbite planetarie, da sud a nord. Dovrebbe raggiungere la massima luminosità, la 7a circa, verso la metà di febbraio 2012.

Organizzazione della serata in Osservatorio

Il Centro Astronomico di Libbiano, nell’omonima frazione del Comune di Peccioli (Pisa), è gestito dalla AAAV, www.astrofilialtavaldera.it/, è attivo dall’ottobre 2006, ed è composto da due distinte strutture: il Centro Didattico e l’Osservatorio  “GALILEO GALILEI”, che ospita il i due telescopi principali, il Ritchey-Chretien 0.5-m, f/8 ed il rifrattore apocromatico da 0.18-m.

Nell’Osservatorio “Galileo Galilei” si svolgono alcuni programmi di ricerca, tra i quali, l’osservazione di comete.

Nel corso della nottata del 9 agosto 2011, sono state programmate una serie di attività che ci hanno consentito di fotografare ed individuare le principali righe dello spettro della cometa C/2009 P1 Garradd. E’ stata anche l’occasione per testare le prestazioni della camera CCD FLI, appena rientrata da una necessaria revisione presso il produttore.

La serata si è svolta così:

  • Inizio osservazioni: ore 21.10 – fine osservazioni: ore 00.15
  • Soci presenti: Alberto Villa e Paolo Piludu della Sezione Spettrografia AAAV
  • METEO: Seeing buono – Cielo terso con Luna al primo quarto.

La camera  CCD, fig. 4, è un FLI (www.flicamera.com, sensore Kodak KAF 1001E): n. 1024 x 1024 pixels di forma quadrata con lato da 24,0 micron per un’area utile di 24,6 x 24,6 mm (sensore raffreddato).

Questa sessione di lavoro è stata intrapresa per:

  • testare la possibilità di applicare lo Star Analyser al suddetto CCD verificando che la scala di immagine ottenuta renda visibile sul sensore contemporaneamente l’oggetto ripreso e il suo spettro completo;
  • in caso di esito positivo della precedente prova, calcolare su una sorgente nota la risoluzione “Angstrom per pixel” (ApP) dello spettro così ottenuto con il software Visual Spec;
  • tentare di riprendere immagine e spettro della cometa C/2009 P1 Garradd.

Il CCD FLI accessoriato con lo Star Analyser viene posto al fuoco diretto del rifrattore APO 180mm – f/9 che produce immagini più puntiformi del Ritchey Chretien 0.5-m, f/8, garantendo quindi una migliore risoluzione dello spettro (ricordiamo che quando si utilizza lo Star Analyser si opera senza fenditura).  Lo Star Analyser è stato descritto dall’Autore nell’articolo: “Spettrografia amatoriale: utilizziamo lo Star Analyser Test eseguiti dal Centro Astronomico di Libbiano”, si veda ASTRONOMIA NOVA, n. 2, pp. 10-19.

Lo Star Analyser è stato collocato davanti al sensore del CCD FLI con un raccordo artigianalmente costruito e ovviamente provvisorio, ad una distanza che – sulla base delle prove precedentemente effettuate con la digicam Canon 20D – sembrerebbe adeguata affinchè l’oggetto ripreso ed il suo spettro completo siano ben visibili nel campo inquadrato. La prima ripresa effettuata conferma l’esito positivo del test come illustrato in figura 5.

Per calcolare la risoluzione ApP dello spettro così ottenuto analizziamo una delle stelle Wolf Rayet già calibrate nel corso dei precedenti test effettuati con il CCD di guida non raffreddato e con un sensore dalle dimensioni molto più contenute, lo Starlight SXV-H5. La scelta è caduta su HD 192163, stella Wolf Rayet che si trova nella costellazione del Cigno all’interno della nebulosa Ngc 6888, più nota come “Crescent Nebula”. In fig. 6 lo spettro di HD 192163 già elaborato dalla AAAV.

In fig. 7 l’immagine dello spettro di HD 192163 ottenuta con la strumentazione utilizzata.

Nella successiva fig. 8, lo spettro di HD 192163 elaborato con il software Visual Spec nel quale sono state evidenziati quattro punti.

Rilevando la posizione del cursore in Visual Spec durante l’elaborazione e dal confronto con la fig. 6, possiamo ricavare i seguenti valori per i punti 1 e 2:

punto 1:  Immagine di ordine Zero / Posiz. pixel = 333  /  Å = 0

punto 2:  riga di emissione He II / Posiz. Pixel = 568 / Å = 4686

La risoluzione ApP del grafico è quindi:

04686 : (568 – 333)  =    4686 : 235      =    19,9404 ApP

Per il punto 3 situato a pixels 662 ricaviamo Å:

662 – 333 = 329  x  19,9404 =  6561 Å  ovvero la riga Hα  a  6563 Å

Ricaviamo il valore in Å anche per il punto 4 situato a pixels 690:

690 – 333 = 357  x  19,9404 =  7118 Å  ovvero la riga He IV  a  7117 Å

La risoluzione ApP di 19,9404 ci consente di individuare con buona precisione le righe note sulla base dei calcoli effettuati. In fig. 9 lo spettro calibrato di HD 192163 ricavato sempre con Visual Spec.

Successivamente riprendiamo lo spettro della cometa con la stessa strumentazione utilizzata in precedenza per HD 192163. L’immagine ottenuta con una posa di 60 secondi è illustrata in fig. 10: la cometa e il suo spettro sono indicati con le frecce di colore giallo.

Conclusioni

Lo spettro della cometa appare, nel momento in cui scriviamo (metà agosto 2011), privo di righe di emissione evidenti, probabilmente per la sua attuale grande distanza dal Sole del quale ora riproduce in sostanza lo spettro. Come evidenziato in fig. 8, eventuali righe di emissione presenti sono sicuramente alla portata della strumentazione utilizzata. Addirittura si notano righe di assorbimento che sono messe in evidenza in spettri di altre stelle all’interno dei cerchi rossi visibili sempre in fig. 10, a testimoniare la buona risoluzione degli spettri registrati. Per consentire una agevole e corretta elaborazione, lo spettro da analizzare deve risultare parallelo alla base dell’immagine ripresa. In fig. 11 viene proposto il grafico dello spettro della cometa C/2009 P1 Garradd elaborato con Visual Spec, utilizzando per la calibrazione il valore di 19.9409 precedentemente ricavato quale risoluzione ApP. Per verificare l’attendibilità del risultato ottenuto si è consultata la pagina web: http://astrosurf.com/buil/garradd/obs.htm nella quale viene riportato lo spettro della Cometa Garrad mostrato in fig. 12, e che viene definito come “specchio dello spettro solare” ad eccezione di una debole riga di emissione dovuta al Cianogeno (CN) nella parte ultravioletta dello spettro, che il CCD utilizzato non è in grado di rilevare. Questa cometa è un oggetto sicuramente interessante da seguire sia fotograficamente che dal punto di vista dello spettro. Essa potrà essere osservata ancora  per molto tempo, certamente  anche nei primi mesi del 2012.  Possiamo pertanto sperare di poterne seguire l’evoluzione sia con l’imaging che riprendendone periodicamente lo spettro, alla ricerca di sue possibili variazioni.

Una bella animazione della cometa C/2009 P1 Garradd è stata realizzata da Paolo Bacci: http://b09-backman.blogspot.com/2011/08/c2009-p1-m71.html

Alberto Villa

è Presidente della AAAV – Ass.ne Astrofili Alta Valdera di Peccioli (PI),
nell’ambito della quale è  responsabile delle sezioni
“Spettrografia”, “Eclissi” e  “Pianeti extrasolari”.

Osserva dall’ Osservatorio “Galileo Galilei”
del Centro Astronomico  di Libbiano  (e – mail: vilalber@tin.it ).









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