Espectroscopía en el rango infrarrojo

 

Una de las prestaciones adicionales reseñables que ofrece el espectrógrafo Star’Ex es que permite adentrarse en el análisis espectral en el rango del infrarrojo (Star’Ex-IR), eso sí, cambiando alguno de sus componentes ópticos respecto de la configuración del espectrógrafo para el rango visible (Star’Ex-VIS). Concretamente:

 

• Se reemplaza la red de difracción de 300 l/mm por otra también de la misma resolución pero tallada (blazed) a 1 µm (y por tanto, optimizada para espectroscopia en el infrarrojo cercano), en lugar de la usada para el rango visible tallada a 0,5 µm).
• Se sustituye la lente objetivo de 80x80mm por otra equivalente pero optimizada para el infrarrojo.
• Se coloca un filtro de orden de 685 nm para suprimir el orden 2 del espectro visible y por tanto, evitar que se superponga con el orden 1 del infrarrojo.

 

Lógicamente, este cambio de configuración obliga igualmente a realizar nuevas tomas de calibración: darks, flats, bias, así como, calibración con lámpara de neón que permitirá obtener por un lado el polinomio de calibración, y por otro, el valor de desplazamiento flat (en pixeles) en respecto del momento de observación.

 

El infrarrojo cercano (NIR) es una zona muy “contaminada” por las bandas telúricas, principalmente del O2 y H2O, pero al mismo tiempo permite captar otras características espectrales más allá del visible.

 

Las estrellas objetivo fueron las mismas que las observadas en la sesión anterior en el rango visible (https://www.astrocordoba.es/Foros/debate/primeras-pruebas-con-starex-en-baja-resolucion/): HD 145570 (A1V), chi Oph (Be) (B1.5V), tau Sgr (K1.5-IIIb) y HD 168574 (M5-III).

 

De forma análoga, todos los espectros tienen ya aplicados la corrección de la transmisión atmosférica y de respuesta instrumental, pero en este último caso, a diferencia de los espectros obtenidos en el rango visible, se ha utilizado el catálogo Pickles que dispone de una base de datos de espectros sintéticos que llegan hasta los 10.600 Å (a diferencia del catálogo Melchiors que llega hasta los 9.000 Å), y por tanto, cubriendo ampliamente el rango del infrarrojo cercano.

 

Y estos son los resultados (espectros en el IR):

 

– HD 145570 (A1V):

Sobre la imagen, aparte de las bandas de absorción moleculares la atmósfera se observan claramente entre otras, las líneas de absorción de la serie de Paschen del hidrógeno.

 

 

– chi Oph (Be) (B1.5V):

 

 

tau Sgr (K1.5-IIIb):

 

– HD 168574 (M5-III):

 

Y por último, usando el software ISIS fusioné para cada estrella, los espectros obtenidos en baja resolución tanto en el rango visible (VIS) como en el rango infrarrojo (IR). A modo de ejemplo, se representa nuevamente el espectro de la estrella HD 145570 (A1V), donde se identifican, entre otras, las líneas de la serie de Balmer del hidrógeno (en el rango visible) y las primeras líneas de la serie de Paschen (en el rango infrarrojo):

 

 

Equipo:

–       Montura EQ6-Pro.

–       Tubo Mak127.

–       Espectrógrafo Star’Ex LR-IR (300 l/mm, 1µm, slit 19 µm, 80 x 80 mm).

–       Filtro de orden 685 nm.

–       Cámara guía: QHY5L-ii.

–       Cámara principal (captura de espectros): ASI294mm.

–       Cámara para resolución de campo (astrometría): ASI178mm.

–       Sistema de calibración espectral con lámpara de neón (modo de calibración 2).

 

Software:

–       Planetario: Cartes du Ciel.

–       Software para captura de espectros y resolución de placas: NINA.

–       Guiado: PHD2 Guiding.

–       Procesado: Spec Inti v2.5.1.

–       Fusionado de espectros (VIS + IR): ISIS v6.1.1.

 

Tomas de calibración darks (20), offsets (30) y flats (30).

 

Jose M. Aumente.

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