Präzision der Spektroskopie für die Astronomie

Wie genau können die Messungen bei der Betrachtung von Spektrallinien in der Astrophysik sein?

Angenommen, ich habe ein Teleskop im Orbit und betrachte es H a Linien kommen von einem Stern bei 613 pc. Ist es realistisch, dass sich die Linien von 626,282 nm auf 656,282002854 nm bewegen? dies würde einer Radialgeschwindigkeit von etwa 1,3 m/s entsprechen (ich bin kein Astronom und möchte nur ein Gefühl dafür bekommen, ob dies realistisch zu messen oder nicht in Frage kommt)

Antworten (1)

Während die meisten Messungen in der Astronomie im Weltraum besser sind, kann die Präzisionsspektroskopie am Boden tatsächlich ganz gut abschneiden. Einer der besten Spektrographen (einige würden sagen, der beste) ist HARPS , der High-Accuracy Radial Velocity Planetary Searcher, der zum Auffinden von extrasolaren Planeten verwendet wird.

Wie in seinem Instrumentenpapier (pdf; beachten Sie, dass der einzige Zweck dieses Papiers darin besteht, dass das Team seine eigenen Errungenschaften ankündigt) operiert es von dort aus 380   N M Zu 690   N M . HARPS kann zuverlässig runter 1   M / S Präzision, also ja , diese Genauigkeit kann erreicht werden.

HARPS ist, wie andere hochpräzise Spektrographen, von der Echelle - Variante. Es verteilt das Spektrum auf sehr komplizierte Weise über viele Zeilen eines CCD. 1 Selbst dann liegen die extrahierten Verschiebungen normalerweise auf der Subpixelebene. Dies erfolgt durch Anpassen vieler Spektrallinien, von denen angenommen wird, dass sie um denselben Betrag dopplerverschoben sind. Wenn Ihnen nur eine Zeile erlaubt wäre, wäre dies etwas schwieriger.

Angesichts der Tatsache, dass die Reflexbewegung der Sonne aufgrund des Ziehens der Erde daran liegt 10   C M / S , gibt es einen großen Druck in der Exoplaneten-Community, noch genauere Messungen zu erhalten.

1 Ein herkömmlicher Spektrograph streut Licht von einem Schlitz in eine Richtung, sodass das rechteckige CCD eine Spektralachse und eine räumliche Achse hat.

Äußerst beeindruckend. Aber ... wenn ich einen Start wie Kepler 11 habe, der sich mit etwa 1,3 m / s um den COM des Systems bewegt, besteht nicht die Möglichkeit eines Sternbebens oder einer dunklen Materie zwischen Kepler 11 und dem Apparat oder Atomen Bewegung in der Apparatur, die eine solche Messung sehr, sehr schwierig machen würde?
@Frank Dunkle Materie ist kein Problem. Instrumentengeräusche sind interessant, aber ich vertraue darauf, dass die Ingenieure noch ein paar Tricks im Ärmel haben. Was die stellare Variabilität betrifft, so bedroht das mehr als alles andere die Radialgeschwindigkeitsmessungen. Es gibt definitiv Bedarf für jeden, der Sternatmosphärenmodelle verbessern oder Astroseismologie verbessern kann.
Die neue Echelle für VLT schafft 10 cm/s und hofft, "ein paar" cm/s zu schaffen
Es ist fantastisch!
Ich denke auch, dass die Entfernung von der Quelle zum Instrument wenig Einfluss hat? Oder doch?
@Frank - nein, das ist das Tolle an der Rotverschiebung. Sie messen die Relativgeschwindigkeit direkt. Die Hauptkomplexität für diese hochpräzisen Fälle besteht darin, die Bewegung der Erde (und Ihres Instruments) um die Sonne zu berücksichtigen - wie eine Gruppe vor einigen Jahren herausfand.
Beeinflusst die Entfernung nicht das Signal-Rausch-Verhältnis, also die Qualität der Anpassungen, also das Ergebnis?
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