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Spettroscopia (lista principale)

WR 136 nel Cigno

Pubblicato: 19 novembre 2015

Aggiornamento 7 dicembre 2015: abbiamo sostituito il profilo di intensità, prima prodotto con RSpec, con quelli generati dal software di Marco. I commenti allo spettro e le altre considerazioni generali non sono cambiate. Rispetto a prima, però, abbiamo inserito sul profilo i labels di diverse linee in più, che prima avevamo trascurato.

Questo è il nostro primo spettro di una stella Wolf-Rayet: WR 136. Si trova nella costellazione dei Cigno, non lontano da Sadr (γ Cyg) - nel cuore del Cigno, in piena Via Lattea estiva. È la stella centrale della nebulosa NGC 6888, la Crescent Nebula. È stato piuttosto arduo inquadrarla nel campo della webcam, trattandosi di una stella di magnitudine visuale +7,5, già oltre il limite visibile ad occhio nudo.

Più sotto sono riportati i parametri principali della stella e una descrizione più approfondita.

Una breve panoramica sulle stelle Wolf-Rayet

Le stelle di Wolf-Rayet rappresentano le fasi finali del ciclo di vita delle stelle di classe O più massiccie, immediatamente prima dell'esplosione come supernova. Queste stelle hanno completamente espulso l'involucro di idrogeno e mostrano le caldissime regioni centrali in cui si sta fondendo l'elio e si formano carbonio, azoto, ossigeno. Hanno temperature che possono superare i 100.000 K, e arrivare addirittura a 200.000 K. Stiamo praticamente osservando il nucleo della stella. Attraversano questa fase stelle con massa maggiore di 25 masse solari: quelle con massa inferiori passano direttamente dalla fase di gigante rossa all'esposione in supernova.

Le Wolf-Rayet sono classificate in una classe spettrale a parte, oltre la famosa serie OBAFGKM: WN, WC, WO, a loro volta suddivise in sottoclassi. Le sigle N, C, O identificano la presenza di azoto, carbonio e ossigeno fortemente ionizzati. Le stelle di Wolf-Rayet sono molto rare: tra loro, quelle classificate come WO sono rarissime, perchè non sempre queste fase viene attraversata, e in tal caso rappresenta lo stadio ultimo prima dell'esplesione in supernova, dopo la completa fusione dell'elio.

Per uno schema organizzato della classificazione delle stelle WR: Classification.

La durata temporale della fase WR dell'evoluzione stellare è molto breve rispetto alla scale dei tempi cosmici, di circa 200.000 anni.

Queste stelle mostrano tutte righe in emissione intensissime dell'elio ionizzato, con, a seconda dello strato di nucleo esposto, emisisoni in N, C, O ionizzati.

Il nostro spettro

WR 136 è di classe spettrale WN6: l'azoto N è presente in emissione con grado di ionizzazione III, IV, V.

Avevamo già raccolto un paio di spettri in questa nottata - tra cui quello della stella BE γ-Cas in cui la riga H-α è in emissione - ma visualizzare lo spettro di WR 136 sullo schermo è stato sorprendente: l'intensità delle righe di emissione (è uno spretto completamente in emissione!) fanno presagire che le Wolf-Rayet sono delle bestie strane...

Lo spettro come appare al fuoco del telescopio. La ripresa è stata fatta con la camera planetaria QHY5L-II mono
con telescopio Meade ACF 8″ (203mm) su montatura HEQ5 . Questa immagine è ottenuta dalla mediana dei migliori frame.

Questo è il profilo finale ottenuto con il nostro software. È normalizzato a 1 ed è già stato corretto per la risposta dello strumento:

Profilo di intensità di flusso e spettro sintetizzato. Sono evidenti l'assenza delle righe dell'idrogeno e la presenza in emissione
di elio e azoto (N) ionizzati. È presente anche il carbonio. I dettagli sono riportati nella pagina.

Una versione senza labels:

Profilo di intensità di flusso e spettro sintetizzato. Versione bianca.

Commenti allo spettro

Le righe di NIII a 4634-40 Å e di HeII a 4686 Å -il picco nell'azzurro-, così come quelle di NIV a 4058 Å e HeII a 4200 Å, nel violetto, anche se non so completamente separate emergono senza dubbio come due linee distinte.

Non ci è sembrato opportuno segnare sulla curva di luce le righe agli estremi viola e rosso dello spettro, perchè non chiaramenti riconoscibili, data la pardita di sensibilità della camera fuori dal range del visibile.

Si riconosce le linee appartenenti a quella che è chiamata Serie di Pickering: le linee ad intensità crescente a 4100, 4200, 4339, 4542, 4859, 5411,5 e 6560 angstroms.

Con un confronto con spettri disponibili online, sia professionali che di altri amatori, il nostro lavoro ci sembra corretto e ben riuscito.

Set-up:

Luogo di ripresa Capanne di Cosola (AL), Appennini
Data 7 novembre 2015
Reticolo StarAnalyser 100
Telescopio Tubo ottico Meade ACF 8″ (203mm) su montatura HEQ5
Camera QHY5L-II mono, con filtro IR
Software Software scritto in Python da uno degli autori (Marco).

Alcuni parametri di WR 136

Designazione WR 136, HD 192163, V1770
Costellazione Cigno
Tipologia Stella di Wolf-Rayet, parte dell'associazione OB del Cigno
Tipo spettrale WN6
Distanza 4700 ly
Mv +7,5
B-V 0,01
Temperatura 70.800 K
Luminosità 260.000 L☉ ?
Raggio 3,34 R☉ ?
Massa 15 M☉ ?

Crescent Nebula

Parlando ancora di questa incredibile stella...

WR 136 è la stella centrale della nebulosa ad emissione NGC 6888 e la sua sorgente di ionizzazione. La nebulosa stessa altro non è che l'involucro di idrogeno espulso dalla stella, che crea una violenta onda d'urto col mezzo interstellare nella sua veloce espansione.

"NGC 6888: The Crescent Nebula", APOD 11 novembre 2007. Credits: Franck Bugnet

NGC 6888 è una nebulosa complessa da osservare visualmente, e necessita di filtri. Non ho ancora avuto occasione di osservarla al mio telescopio (farò un aggiornamento in tal senso).

La regione centrale del Cigno è ricca di polveri e regioni attive:

Regione di Sadr e P Cyg, con NGC 6888. Credits: DSS

Di questa nottata di inizio novembre interamente dedicata alla ripresa dei nostri primi spettri, questo è stato sicuramente l'oggetto più strano e interessante.

Link all'album completo, con grafici e una foto: WR 136

Riferimenti:



Ultima modifica: 7 novembre 2015