Precisión de espectroscopia para astronomía

¿Cuán precisas pueden ser las mediciones cuando se observan líneas espectrales en astrofísica?

Por ejemplo, supongamos que tengo un telescopio en órbita y estoy mirando H α líneas provenientes de una estrella en 613 pc. ¿Es realista observar que las líneas se mueven de 626,282 nm a 656,282002854 nm? esto correspondería a una velocidad radial de aproximadamente 1,3 m/s (no soy astrónomo, y solo quiero tener una idea de si esto es realista de medir o está fuera de discusión)

Respuestas (1)

Si bien la mayoría de las mediciones en astronomía son mejores en el espacio, la espectroscopia de precisión en realidad puede funcionar bastante bien en la tierra. Uno de los mejores espectrógrafos (algunos dirían que el mejor) es HARPS , el buscador planetario de velocidad radial de alta precisión que se utiliza para encontrar planetas extrasolares.

Como se describe en su documento de instrumentos (pdf; tenga en cuenta que el único propósito de este documento es que el equipo promocione sus propios logros), opera desde 380   norte metro a 690   norte metro . HARPS puede llegar de forma fiable a 1   metro / s precisión, entonces sí , esta precisión se puede lograr.

HARPS, como otros espectrógrafos de alta precisión, es de la variedad echelle . De una forma muy complicada distribuye el espectro sobre muchas filas de un CCD. 1 Incluso entonces, los cambios que uno extrae generalmente están en el nivel de subpíxel. Esto se hace ajustando muchas líneas espectrales que se supone que tienen un desplazamiento Doppler en la misma cantidad. Si solo se le permitiera una línea, esto sería algo más difícil.

Dado que el movimiento reflejo del Sol debido a que la Tierra tira de él es 10   C metro / s , hay un gran impulso en la comunidad de exoplanetas para obtener mediciones aún más precisas.

1 Un espectrógrafo tradicional difunde la luz desde una rendija en una dirección, por lo que el CCD rectangular tendrá un eje espectral y un eje espacial.

Extremadamente impresionante. Pero... si tengo un comienzo como Kepler 11 moviéndose alrededor del COM del sistema a aproximadamente 1,3 m/s, ¿no existe la posibilidad de un terremoto estelar, o materia oscura entre Kepler 11 y el aparato, o átomos? moviéndose en el aparato que haría tal medición muy, muy difícil?
@Frank La materia oscura no es un problema. El ruido de los instrumentos es interesante, pero confío en que los ingenieros todavía tienen algunos trucos bajo la manga. En cuanto a la variabilidad estelar, eso más que nada amenaza las mediciones de velocidad radial. Definitivamente hay demanda para cualquiera que pueda mejorar los modelos de atmósfera estelar o hacer mejor astrosismología.
El nuevo echelle para VLT hará 10 cm/s y espera hacer "unos pocos" cm/s
¡Es fantástico!
Además, supongo que la distancia desde la fuente hasta el instrumento tiene poco impacto. ¿O sí?
@Frank: no, eso es lo mejor del corrimiento al rojo. Mide la velocidad relativa directamente. La principal complejidad de estos casos de alta precisión es tener en cuenta el movimiento de la Tierra (y su instrumento) alrededor del sol, como descubrió un grupo hace unos años.
¿La distancia no afectará la relación señal-ruido, por lo tanto, la calidad de los ajustes, por lo tanto, el resultado?
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