Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Výsledek spolupráce SMPH a hvězdárny Valašské Meziříčí = první spektrum meteoru

Výsledek spolupráce SMPH a hvězdárny Valašské Meziříčí = první spektrum meteoru

Spektrograf Autor: Sylvie Gorková
Spektrograf
Autor: Sylvie Gorková
Jak již jistě víte z předchozích článků, Hvězdárna Valašské Meziříčí je od roku 2011 se svými dvěma videokamerami na pozorování meteorů součástí sítě CEMENt, později i databáze EDMOND. Pevné stanoviště pak bylo zřízeno v listopadu 2012 na plošině jižní budovy. Jedná se o dvě kamery, východní a jižní, které jsou zde doposud.

Již nějakou dobu se plánovalo, že k těmto dvěma kamerám přibude další, která bude navíc opatřena spektrografem. Díky němu pak budeme moci zjistit daleko více informací o složení meteoritů. Veškeré potřebné zařízení bylo zakoupeno díky finančním prostředkům SMPH (Sdružení pro meziplanetární hmotu) a o montáž se postaral Ing. Jakub Koukal, předseda sítě Edmond, s pomocí pracovníků hvězdárny ve Valašském Meziříčí.

Proč spektroskopie?

V astrofyzice je problém zkoumat kosmická tělesa přímo, nejdůležitějším zdrojem informací o těchto tělesech je proto jejich elektromagnetické záření. To pak v interakci se vzorkem dá spektrum, které je pro každý prvek typické a originální. Spektroskopie meteorů je zajímavou vědní disciplínou, která nám umožní zkoumání chemického složení meteoroidů, které vstoupí do atmosféry Země. Zároveň je však jejich hmotnost příliš nízká na to, aby tělísko přežilo průlet atmosférou a následně bylo analyzováno v laboratořích jako meteorit.

Analýzu meteorů je pak možné provádět dvěma způsoby – pomocí spektrálního hranolu nebo mřížky. Zaznamenání spektra je pak možné také dvěma způsoby, a to fotografickou metodou (fotoaparát, fotografická komora) nebo video technikou (CCTV kamera).

Montáž kamery

Spektrograf Autor: Sylvie Gorková
Spektrograf
Autor: Sylvie Gorková
V sobotu 19. července 2014 byla po předchozím vyhlédnutí místa a shromáždění potřebného materiálu k sestavě namontována kamera na Jižní budovu hvězdárny. Kamera míří na sever, jelikož v tomto směru je snímané pole nejméně rušeno svitem Měsíce.

Jedná se o CCTV kameru VE 6047 EF/OSD. Kamera je vybavena CCD čipem Sony ICX 673AKA s rozlišením 976 × 572 (horizontálně × vertikálně) pixelů, přičemž díky použitému objektivu Tokina (1/3", varifokální objektiv 3–8 mm s F/0.98) je efektivní rozlišení kamery 720 × 576 pixelů (běžný PAL D1 signál). Citlivost kamery je 0,002 lx v BW režimu, což běžně umožňuje zaznamenat hvězdy o limitní magnitudě +5,0 mag, nejslabší zaznamenané meteory pak jsou kolem +2,5 mag.

O týden později v pátek 25. 7. byl do kamery instalován holografický film. Jedná se o mřížku s rozlišením 500 čar na mm. S použitím popsaného vybavení je nutné, aby meteor, který bude rozložen na spektrum, měl jasnost alespoň −2,0 mag.

Spektrální citlivost kamery pak umožňuje zaznamenat spektrum v rozsahu od 300 do 900 nm, tedy bude možné zaznamenat veškeré hlavní emisní čáry prvků, které se běžně vyskytují v meteoroidech (železo, vápník, sodík, hořčík, kyslík, mangan, chrom, atd.). Ve spojení s uvedenou difrakční mřížkou pak dosahuje rozlišení spektra meteoru zhruba 3,8 nm/pixel.


První spektrum

Spektrograf Autor: Sylvie Gorková
Spektrograf
Autor: Sylvie Gorková
Hned první noc, tedy v noci z 25. na 26. července (26. 7. 2014 v 0 h 53 m 19 s), zachytila upravená kamera první spektrum meteoru.

Meteor měl jasnost −3 mag a podle jednostaniční analýzy patři k roji alfa Capricornid (CAPds). Doba trvání záznamu byla 0,3 s a spektrum bylo zaznamenáno na celkem 12 snímcích, přičemž každý snímek reprezentuje časový interval 0,04 s (PAL signál disponuje 25 snímky za sekundu). Pro analýzu byl vybrán snímek s nejintenzivnějšími emisními čarami, označený jako FR12.



Analýza 1. spektra

Spektrograf Autor: Sylvie Gorková
Spektrograf
Autor: Sylvie Gorková
Analýza spektra byla provedena v kombinovaném manuálním a automatickém režimu v program Vspec. Nejjasnější emisní čára je reprezentována Mg I tripletem (hořčík, nerozlišeno), pozorovaná vlnové délka emisní čáry byla 5194 Å (Ångströmu, 1 nm = 10 Å), přičemž laboratorní hodnota vlnové délky tohoto tripletu je 5174 Å. Druhou nejsilnější emisní čarou je Na I dublet (sodík, nerozlišeno), pozorovaná vlnové délka emisní čáry byla 5901 Å (laboratorní vlnová délka 5890 Å). Obě tyto emisní čáry, stejně jako pozorované emisní čáry Fe I (železo), Mn I (mangan), Ca I a Ca II (vápník), Si I a Si II (křemík), Cr I (chrom), Ni I (nikl) reprezentují prvky obsažené přímo v tělese meteoroidu.

Silná emisní čára O I (7775 Å, laboratorní vlnová délka 7770 Å), stejně jako emisní čáry NI a N2 (dusík) pocházejí většinou z ohřáté atmosféry.

Uvedené spektrum je kalibrováno pouze v ose „x“ (vlnová délka), na ose „y“ je uvedena relativní hodnota intenzity, stejně jako není uvedena hodnota intenzity kontinua a také není spektrum redukováno na citlivost čipu kamery VE6047EF/OSD.

Další využití kamery

Vzhledem k pokrytí ČR sítí kamer na znamenávání meteorů je ve většině případů pravděpodobné, že bude k dispozici také dráha jasných meteorů (bolidů) ve Sluneční soustavě a tudíž bude možné vytvoření monografie složení meteoritů a zároveň také jejich drah (a tedy rojové příslušnosti daného meteoru).

Vzhledem k tomu, že zařízení pracuje se systémem MetRec, který je určený pro vícestaniční výpočet drah těchto těles, je možné tuto kameru použít také pro běžný výpočet atmosférické dráhy meteoru v průběhu letu. Ve spojení s případnou znalostí mechanické pevnosti tělesa (výpočet je možný v případě výbuchu meteoru v atmosféře, ze známé rychlosti a výšky tělesa z vícestaniční dráhy) nám pak toto zařízení poskytne ještě komplexnější náhled na vlastnosti nejmenších těles, které se pohybují ve Sluneční soustavě − meteoroidů.




O autorovi

Sylvie Gorková

Sylvie Gorková

O astronomii se zajímá od svých 15 let. Pochází z Kroměříže. Zde se také na místní hvězdárně zapojila do aktivního pozorování meteorů. Je členkou Společnosti pro meziplanetární hmotu (SMPH).V současné době pracuje jako odborný pracovník Hvězdárny Valašské Meziříčí. Od roku 2012 publikuje články na stránkách SMPH, od roku 2014 pak také na astro.cz a na stránkách hvězdárny Valašské Meziříčí.



25. vesmírný týden 2017

25. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 19. 6. do 25. 6. 2017. Měsíc je na ranní obloze a bude v novu. Očekáváme denní zákryt Aldebaranu a Hyád. Večer je vidět Jupiter, Saturn je na obloze celou noc. Ráno je nízko na východě jasná Venuše. Aktivita Slunce je nízká. Z jasnějších komet doporučujeme C/2015 V2 (Johnson). Vyhlížíme noční svítící oblaka. SpaceX plánuje hned dva starty Falconu 9. Očekáváme také jeden ruský a indický start. Rubrika 100 Pozorování ke 100 letům ČAS přináší upozornění na letní slunovrat, noční svítící oblaka a podrobnosti k zákrytu Aldebaranu Měsícem.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Příběh Orionu po 84 letech

Je mrazivá zimní noc roku 1933. Na zahradě rodinného domku na okraji Hradce Králové stojí za téměř úplné tmy u dalekohledu muž. Svou typickou „rádiovku“ vyměnil tentokrát za kulicha a dokončuje poslední otáčku kličkou. Pohon dalekohledu se zastaví, expozice končí. Muž točil kličkou bez ustání více

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

C/2015 V2 Johnson

Canon 400D; komora J.Drbohlav; 5 x 150s

Další informace »