Espectros de novas (workshop)

 Os dejo un par de enlaces a un workshop que tuvo lugar en enero sobre el estudio de los espectros de novas.

Nova Per 2020 part1

Nova Per 2020 part 2

Espero que sea de interés para los espectrocopistas.

Espectroscopía para comenzar el año

 La noche del 1 de enero del 2021 me subí a la azotea un poco harto de no aprovechar astronómicamente las vacaciones. Subí con el C8 y el SA100 a sacar unos espectros de estrellas brillantes.

Hacía tiempo que no sacaba espectros con el SA100, últimamente ando con otros experimentos con redes de difracción.

Bueno, el caso es que he estado trasteando el programa BASS para intentar mejorar los espectros un poco. La resolución que aporta el filtro SA100 no hay como mejorarla, si no es con una red de muchas más líneas por milímetro, lo que lleva a perder señal y poder observar solo estrellas brillantes, por ejemplo usando redes con 1200 líneas por milímetro.

Pues comencé tomando el espectro de Delta Cyg por su brillo y por su tipo espectral, que facilita la identificación de líneas de referencia.

Las tomas fueron de 1 segundo y aquí dejo el espectro sacado de una toma individual.

Los "valles" de las líneas de Balmer son como faros en los espectros, nos permiten pasar correctamente de píxeles a nanómetros para identificar el resto de características del espectro.

De todos es sabido que si promediamos imágenes la relación señal ruido crece y obtenemos mejores imágenes finales. Eso pensaba yo también hacer con las imágenes de los espectros. Así que apilé las imágenes con MaximDL  de diversas formas, lo cual me dio como resultado diferentes espectros.

Y los resultados no pueden ser peor. Así que este camino no era el que había que recorrer.

Pasé al programa BASS que permite desplazar pixel a pixel  las imágenes de los espectros (pulsando con el botón derecho del ratón sobre la imagen del espectro) de manera que podemos hacer caer el orden cero de todas las tomas en el mismo sitio.

Si no tenemos el orden cero y queremos mayos precisión podemos alinear de ese modo los espectros fijándonos en una marcada línea del espectro.

Pero podemos mejorar el apilado si combinamos el desplazamiento manual con el apilado que permite BASS. Se encuentra en el menú Operation/ Stack and/or Align profiles.

El alineado lo hace sobre una región muy corta de píxeles, no admite una zona ancha. Se ve que practica cálculos matemáticos sobre valles del espectro. De este modo y con cambios manuales se pueden combinar espectros para que coincidan muchísimo mejor que con una programa astronómico genérico.

El resultado es un espectro con menos ruido y suavizado (desconozco si se suaviza demasiado), pero dado que la resolución del SA100 tampoco ofrece maravillas podemos darnos por satisfechos.

Vemos que el resultado final es muchísimo mejor que el alineado que ofrece MaximDL aplicado a campos estelares, para los cuales va genial.

Y ya que tenía el equipo montado decidí tirar a la nova 2020 Persei (V1112) que andaba sobre magnitud 10ª.

En este caso acabé apilando quince tomas de 40 segundos. En la representación he dividido la curva que sale por el polinomio de segundo grado que se aproxima a la forma del continuo del espectro.

En una toma individual sacamos:

Y tras apilar las quince tomas se obtiene un espectro promedio como el siguiente:

Las líneas marcadas las he deducido de observar otros espectros de la nova que circulan por internet, porque realmente si aplicamos la identificación de elementos de BASS y con una resolución de 5 amstrong por píxel salen infinidad de posibilidades en la zona de un pico o valle.

En fin, la resolución del SA100 no da para hacer un estudio serio espectroscópico, pero si sirve para identificar estrellas y casos con un desplazamiento de las líneas espectrales muy elevado.

Buscando supernovas

 La noche del 3 de enero me subí la azotea con todo el equipaje  sabiendo que sería la última noche buena de lo que queda de semana. Comencé con unos espectros de estrellas (solo cinco estrellas) pero el eqmode me dio problemas, resulta que sin saber cómo ni por qué le debí dar a un botón que no guarda las estrellas de referencia. Así que me llevó un montón de tiempo (casi una hora) encontrar el fallo. Para la vuelta a funcionamiento "normal" me mandaba siempre a un grado al sur del objetivo buscado (por mucho que fuese añadiendo estrellas de calibrado).

El caso es que había sacado un listado de a página de TNS con supernovas supuestamente brillantes (mag 16-17).

El primer objetivo se esfumó bajo en horizonte por culpa del problema con eqmode. El segundo objetivo era:

AT2020aepq

Perteneciente a las alertas de Gaia, daban una magnitud de 16,76 lo cual parecía alcanzable desde Sevilla tras apilar un buen número de tomas. Pero el destino me tenía guardada otro problema, cuando me pongo  a analizar el campo descubro que me he equivocado y la toma ha sido de otra zona cercana al objetivo. Ya he comentado que los objetivos no quedaban centrados y en el primero no tuve la cautela suficiente.

Habiendo apilado 14 tomas de dos minutos, ya que los he sacado pues he calculado algunas estrellas muy débiles que saqué en el campo de visión para comprobar hasta que magnitud llegaba.

Usando Aladin con el catálogo APASS para obtener magnitudes de estrellas de calibración pude sacar algunos valores.

Las magnitudes obtenidas fueron las siguientes:

VAR-1    16.919    0.034

VAR-2    17.536    0.044

VAR-3    17.391    0.042

VAR-4     17.480    0.043

VAR-5    18.593    0.071

Con lo que ya queda claro hasta donde podemos intentar distinguir manchurrones en las tomas, tras mucho tiempo de apilado, en este caso 14 tomas x 2 minutos, unos 28 minutos de exposición total.

Por Ascención recta pasé al segundo objetivo de la noche:

AT2020aeqy

Con magnitud 17.16 reportada por el equipo XOSS, parecía otro punto propicio para localizarlo e intentar medirlo. 

En esta ocasión no hubo fallo de localización (tras mover la montura manualmente ya que el apuntado no era fino) y pude capturar esta supernova. La carta para su medición es la siguiente:

 Y finalmente la imagen resultante:

No tiene nada de glamour ni de belleza ese punto lejano en una galaxia lejana.

Siguiendo el recorrido de AR pasé a:

SN2020uxz

Ésta supernova va decayendo en brillo, situada en NGC514es fácilmente identificable todavía.

Usando como estrellas de referencia las señaladas en la imagen 

Se obtuvo la magnitud aproximada.

Después de este objeto "facilito" pasamos a otra galaxia con una posible supernova.

AT2020aesf

Otro objeto del equipo XOSS con magnitud 17.49 en su descubrimiento. Hacia él desplacé el telescopio con esperanzas de pillar alguna luz de esta supernova.

Tras mover el tubo un ratillo localicé correctamente el campo y estuve disparando unas tomas. Las estrellas de referencia están sacadas de APASS y no he encontrado muchas estrellas de mag 16 para usar de comparación.

La magnitud calculada es muy baja para lo observado en otras tomas, yo creo que el que usar estrellas de magnitud 15 no ayudó a los cálculos precisos.

Pasamos al penúltimo objetivo:

AT2020aekt

Otra alerta de Gaia con magnitud 17.06 en el descubrimiento. Pero en esa noche no fui capaz de descubrirla. Tenía que "aparecer" donde señala la línea, sin embargo no aparecía rastro de luz por ningún píxel.

Y dado el tiempo invertido en capturar fotones viajeros desde años luz de distancia, merecía la pena averiguar que magnitud límite había alcanzado. Así que medí tres "puntitos" débiles para asignarles un brillo.

Con las estrellas de referencia escogidas en la imagen.

Los resultados de las mediciones arrojaron los siguientes valores:

VAR-1       18.965    0.069

VAR-2       18.062    0.046

VAR-3       18.337    0.052

Una vez más, es difícil de creer que se llegue a esas magnitudes en estos cielos. Valores bajos si son ciertamente, pero se mezcla la baja señal con el ruido de fondo.

Y concluí con un descubrimiento del año 2021.

AT2021W

Otra alerta de Gaia, esta vez con magnitud 16.15 (supuestamente). En esta ocasión si hubo "suerte", y aparecía un punto brillando en la localización señalada en la página de Transients.

Lo que pasó en esta ocasión es que comenzó el autoguiado a fallar y solo pude aprovechar seis tomas de las diez que hice.

De camino medí un par de puntos más para comprobar magnitudes.

Con lo que me salió para la supernova una magnitud de 18,714 (imposible medir eso con doce minutos). El punto es realmente débil, pero dada la falta de señal no creo que estuviese más allá de la magnitud 17.

Las estrellas 2 y 3 arrojaron unas magnitudes de 17.304 y 17.633 respectivamente.

Todo lo anterior demuestra que según las bandas fotométricas utilizadas podremos confiar o no en encontrar la supernova con nuestros limitados equipos. Pero por lo menos sabemos que podemos tener como límite desde Sevilla centro la magnitud 17-18 con muchísima paciencia.