Espectros estelares: constelaciones del Escorpión y Sagitario (16/07/19)

 Otra vez más aprovechando mis vacaciones en la playa me dio por capturar espectros estelares, en este caso de algunas de las estrellas más luminosas de las constelaciones del Escorpión y Sagitario. Tras mis dos primeras experiencias con Albireo (https://www.astrocordoba.es/foro/estrellas-dobles/6018-espectro-estrella-albireo-cyg) y Gamma Cassiopea (https://astrochuelos.blogspot.com/2019/01/de-vuelta-con-los-espectrosgamma.html), tenía intención obtener el espectro de la nebulosa Saturno con el propósito de capturar sus líneas de emisión Hα y Oiii, pero este objetivo estaba demasiado alto desde mi terraza y para intentar captarlo debía probar suerte a partir de las 5h. de la madrugada, así que decidí posponerlo para una ocasión posterior.

Las estrellas objetivo en esta ocasión fueron:

-  Kaus Australis (ε Sgr).

-  Kaus Borealis (λ Sgr).

-  Dschubba (δ Sco).

-  Larawag (ε Sco).

-  Antares (α Sco).

Kaus Australis (ε Sgr)

Con objeto de obtener la dispersión espectral y poder calibrar el resto de estrellas, debía localizar una estrella del tipo espectral A (o en su defecto tipo B) que estuviera relativamente cercana, ya que estas estrellas deben mostrar claras líneas de absorción de la serie de Balmer del hidrógeno. La seleccionada fue la estrella ε Sgr, que es una estrella de clase espectral B9v, con una temperatura de 9.200K y situada a 143 años luz. El espectro capturado fue el siguiente:

Sobre la imagen, ya se pueden intuir algunas de las líneas de Balmer del hidrógeno (Hγ y Hβ ).

Tras realizar la calibración del espectro ("original"), la dispersión obtenida fue de 6,2 Å/pixel:

Para obtener el espectro "definitivo", esto es, el espectro calibrado y corregido de  ε Sgr, una vez obtenida la respuesta espectral de la cámara, lo restaremos del espectro “original”. Sobre éste ya calibrado, se representan las líneas de absorción detectadas. En la figura adjunta se muestra el espectro "definitivo" obtenido y el espectro "de referencia" (estrella del tipo B9v):

Y efectivamente... hemos conseguido extraer las líneas de absorción de la serie de Balmer del hidrógeno (Hγ, Hβ, e incluso Hα).

Kaus Borealis (λ Sgr)

La estrella λ Sgr es del tipo espectral K1III con una temperatura de 4.700K y situada a 78 años luz.

El espectro captado de λ Sgr es el siguiente:

Tras realizar su calibración, en este caso utilizando la propia estrella y la dispersión espectral (6,2 Å/pixel) obtenida anteriormente, el espectro calibrado es:

El pico que se aprecia en la banda de los 3.000 Å corresponde realmente al orden 0 de una estrella más débil que se interpone en el espectro de orden 1 de Kaus Borealis.

Y finalmente, obtenemos el espectro "definitivo" sustrayendo la respuesta de la cámara, y lo comparamos con su espectro de "referencia" (estrella del tipo K1III):

En este caso observamos como al ser λ Sgr una estrella tipo K1, sus líneas de la serie de Balmer del hidrógeno han desaparecido por completo, pero aparecen nuevas líneas de absorción del calcio ionizado. También se intuye la banda molecular G y empiezan a intuirse algunas líneas metálicas.

Dschubba (δ Sco)

La estrella δ Sco es del tipo espectral B0 con una temperatura de 30.000K y situada a 490 años luz. Además, es una estrella tipo "Be", esto es, pertenece al grupo de las del tipo γ Cas (gamma Cassiopea) presentando una línea de emisión Hα que se explica por la presencia alrededor de la estrella de una envolvente de gas muy estirado por la rápida rotación de la estrella, que al ser excitado por la energía ultravioleta liberada por la misma, emite radiación de luz.

El espectro captado de δ Sco es el siguiente:

Siendo su espectro calibrado: 

Comparamos el espectro "definitivo" y el espectro de "referencia" (estrella tipo B0iv):

En este caso se aprecian levemente las líneas de absorción de la serie de Balmer del hidrógeno Hγ y Hβ, y la línea de emisión Hα característica de las "estrellas del tipo Be".

Larawag (ε Sco)

La estrella ε Sco es del tipo espectral K2III con una temperatura de 4.400K y situada a 64 años luz.

El espectro captado de ε Sco es el siguiente:

Y su espectro ya calibrado: 

Obtenemos su espectro "definitivo" y lo comparamos con el espectro de "referencia" (estrella tipo K2III):

Al igual que en el caso de la estrella λ Sgr vista anteriormente, se observa como sus líneas de la serie de Balmer del hidrógeno han desaparecido por completo y aparecen las líneas de absorción del calcio ionizado. También se intuye la banda molecular G y empiezan a intuirse algunas líneas metálicas.

Antares (α Sco)

Antares es "monstruo" situado  550 años luz del tipo espectral M1. Si la situaramos en el centro de nuestro sistema solar, su diámetro se situaría entre las órbitas de Marte y Júpiter, a la altura del cinturón de asteroides ¡Impresionante! Es una supergigante roja y por tanto bastante fría, con una temperatura de 3.500K que sigue creciendo en tamaño en esta última fase de su vida.

El espectro captado de α Sco es el siguiente:

Su espectro ya calibrado: 

Finalmente, obtenemos y comparamos el espectro "definitivo" con su espectro de "referencia" (estrella tipo M1v):

Las estrellas tipo M como Antares, se caracterizan especialmente por la aparición en su espectro de las bandas moleculares del óxido de titanio (TiO). También siguen apreciándose algunas líneas metálicas del hierro y del magnesio.

 Y eso es todo...¡por ahora!

Equipo utilizado:

C9,25” a f6,3 + SA100 + Canon 550d modificada.

Software:RSpec.

Jose Maria Aumente (Ceres)