大溪天文電波台觀測日誌

[曹大貓咪]

大溪天文台觀測日誌  TYGA TW


大溪天文台 TYGA TW(AAVSO) 觀測彗星  12P/Pons Brooks    


2023年11月18 -19日                大溪     晴朗       風速: 2-3 級          東北季風 5級陣風.

溫度:15.1 - 18.7度C        濕度:57 -78%          SQM=18,69 - 18.82    

Celestron 14" SCT F/3.6 (f 1278mm   1.1 arcsec/pixel resolution) +SBIG ST-10XME  自由追蹤 (POLEMASTER 2017 0805 校對) Showa 20E kai +NS5000 for SHOWA20E(測試中).+TheSky GOTO system.

  

*.12P/Pons Brooks   彗星的觀測篇    原始影像 未處理   局部放大
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Date                   Time                                    RA                         Dec                  Magnitude    
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1118       06h50m  (pm)  10h50m (UT)    RA=18h04m56s   Dec=+39d43'49"    m1=10.8mag  
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1119       06h00m  (pm)  10h00m (UT)    RA=18h06m28s   Dec=+39d37'55"    m1=11.0mag


老貓曰:

18日和19日的觀測中, 12P/Pons Boorks 的彗核亮度非常亮! 但可見彗核的噴流已有變化. 主要是兩股噴流.兩天的變化造成亮度的觀測也有變化 , 18日的亮度目視約10.8等. 19日的亮度變得比較暗 (11.0等). 這顆彗星的變化還是很大!








曹大貓咪                                       20231120                                     台北市

[peter]

聽說分裂

https://www.facebook.com/photo?fbid=757973153010830&set=a.419550426853106

[曹大貓咪]

12P彗星18,19日兩日的變化：

19日晚上觀測到12P的噴流分支擴散（diffusion)滿大，但有人稱這為fragment，分裂成小裂塊噴發出去。我個人是認為需要再觀察，比較18日的亮度，19日擴大噴流後，彗核的確光度變暗了，可能12P彗星彗核質量似乎有改變。

圖1：18日
圖2：19日

[曹大貓咪]

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大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)



天鵝座   P星（P Cyg）


2023年11月 17日              大溪     晴朗/多雲       風速:2-3級  

[曹大貓咪]

22日晚上觀測到12P的噴流分支擴散（diffusion)繼續擴大。目視觀測（10吋鏡 90-145倍），亮度均非預報的9-10等，而是已經比19日還暗！初步目視約11.3-11.5等。

14吋鏡的ST-10XME+紅色濾鏡取樣，噴流已明顯擴大且明亮！物質噴流拋出量有可能再次擴大。

圖1：22日晚上 ，黃昏雲層變多。12P的西方仰角約35度。

圖2：12P彗星附近雲來雲去，狀況不理想！視狀擾動算得上極糟。

圖3：12P取樣影像，噴流明顯擴大變亮，但彗核卻變得較暗淡....19日變暗至11.0等，22日亮度測光後為11.3-11.5等。








曹大貓咪.                           20231122.              大溪

[曹大貓咪]

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大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)

天鵝座   P星（P Cyg）物語


P Cygni：Nova 1600 Cyg  ?

1600 年 8 月 18 日，荷蘭 天文學家威廉·揚松·布勞 （Willem Janszoon Blaeu） 首次記錄了天鵝座有一顆新恆星的存在。雖然發現的新恆星不是那麼明亮(發現時爆發約三等星亮度)。但這顆新星和以前觀測到的新星不同，Nova 1600 Cyg在減弱到肉眼可見的星等以下之前保持了幾年的亮度! 然後在幾十年後（1626年和1655年）恢復了可見亮度。從 1670 年代開始，從那時起一直處於肉眼可見的邊緣。這個新天體後來被正式命名為天鵝座P星(P Cygni)，已成為變星在天文物理學中最重要的天體之一。


a barometer for stellar winds:

P Cygni恆星表面氣體可以顯示發射線或吸收線，這可以取決於它們的溫度和密度。天鵝座 P 星和其他一些發光的高溫藍色恆星在如氫、氦和其他一些元素的波長下顯示出發射線，因為它們的溫度非常熱。此外，這些光譜的發射線非常寬! 比我們在太陽觀測到的氫譜(Hydrogen Balmer)要寬得多。到1920年代後期，天文學家才了解到到這些譜線會以杜普勒效應(Doppler broadened)擴寬了這些發射譜線. 這是因為氣體以每秒幾百公里的速度向我們移動和遠離我們! 據推測，這是因為恆星強烈的恆星風，因為風非常高溫。

但是P Cygni的氫譜發射線早在1897 年，天文學家就發現如H-alpha 的發射亮線 位於較長（較紅）波長方向看起來像發射線! 但較短（較藍）波長側看起來像吸收線! 圖1,2

在馬薩諸塞州橡樹嶺天文台( Oak Ridge Observatory in Massachusetts).觀測到的氫Balmer-alpha 光譜曲線。這些曲線線顯示了經典的「P Cygni 氫離子譜線分佈」 即在較長波長側為發射亮線，在較短波長側為吸收暗線。H-α 線以 6563 埃的波長為中心。（圖來自 Figure from M. de Groot, JAAVSO v.16, p.12, 1987.)  圖3

直到大約1930年才有了較精確地解說發表. 這是因為兩點 :

1: 天鵝座P 恆星風在遠離恆星時逐漸冷卻，並且在靠近恆星氫原子波長變得不透明.

2:杜普勒效應本身:天鵝座P周圍環繞著從恆星流出的高熱電離化大氣層。靠近恆星的大氣層非常熱，但隨著它遠離恆星，大氣層會冷卻。它冷卻到氣體不再電離,導致電子重新結合的程度. 恆星本體附近，有些高溫氣體會被排放出來,所以我們只看其表面的大氣層，我們會看到一條發射線!但會因杜普勒效應變寬了.

當你以徑向速度方向遠離恆星時，恆星風開始冷卻，會吸收光的物質是直接在我們和天鵝座之間風的部分。這種物質相對於天鵝座本身向我們移動，其吸收線的中心波長將相對於天鵝座的光譜產生藍移。但是恆星風會吸收線藍色一側的光（左側吸收線是藍位移的結果），但讓光譜紅色一側的所有光都通過（右側寬發射線是紅位移的結果）。圖5：

隨著天文觀測儀器的進步,近來來在天文觀測中看到了這一點，在所有情況下，它表示像天鵝座P星 這樣的大質量的高溫恆星,若在銀河系新星爆炸，還是來自黑洞吸積盤的風;它們都有很強的排放光譜線，甚至在許多波長（包括紫外線和 X 射線）下被光譜檢測到。這些特徵在天體物理學中變得如此重要，以至於它們被賦予了一個名字 P Cygni profiles，以發現它的第一顆恆星命名。







曹大貓咪                                   2023  1123                        台北市

[曹大貓咪]

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大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)



12P/ Pons-Brooks  週期彗星

22日晚上觀測到12P的噴流分支擴散（diffusion)繼續擴大。目視觀測（10吋鏡 90-145倍），亮度均非預報的9-10等，而是已經比19日還暗！初步目視約11.3-11.5等。*

*. 22日目視觀測彗星的仰角約在+35度左右. 加上月光影響,所以大氣濛差等對於彗星亮度影響約在+0.5等.基本上 目視星等修正約在10.8-11.0等左右.


14吋鏡的ST-10XME+紅色濾鏡取樣，噴流已明顯擴大且明亮！物質噴流拋出量有可能再次擴大。

圖1,2：22日彗星的主要塵埃噴流繼續擴大. 疑似離子尾巴呈現彎曲也拖長了.疑似有兩條噴流(負影像)









曹大貓咪.                           20231124.              台北市

[曹大貓咪]

大溪天文台觀測日誌  TYGA TW


大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)



12P/ Pons-Brooks  週期彗星 補充篇



22日觀測12P. 大溪天文台採用了兩個色光 Johnson V 和 Cousins R filter. 分別觀測彗星的塵埃彗尾和 彗星的離子尾巴.

14吋鏡的ST-10XME+V band filter 可觀測到塵埃彗尾的擴散角度持續擴大擴寬. 但離子尾在綠光下並不明顯.

Cousins R filter可以觀測到彗星的疑似(suspected)離子尾(ion tail)呈彎曲角度.並可看到兩道離子尾從彗核處噴出.











曹大貓咪.                           20231124.              台北市

[曹大貓咪]

大溪天文台觀測日誌  TYGA TW


大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)



木星  Spectre  de  Jupiter


2023年11月 19日              大溪     晴朗/多雲        


觀測: 木星光譜

木星反射來自太陽的光線，但它也吸收了一些光線。木星的大氣層中有一些甲烷（CH4），具有正確輻射的光可以被這些分子吸收，讓我們放大木星光譜的一部分:

在紅色波長中，你可以看到氫 H-alpha吸收線，紅色的意義在於這個光譜特徵是在來自太陽的原始光。我的意思是，太陽光線進入木星然後被反射之前在太陽外部被吸收的光子。您還可以在天狼星光譜中看到藍色光譜中有兩個氧吸收現線。因為它的光被地球大氣中的氧氣所吸收，所以藍色意味著由於地球大氣中光子的吸收而產生的光譜特徵。橙色光譜的兩個特徵是兩個甲烷吸收線(CH4).圖2

因為ST-2000XMC無法顯示全部光譜視野（400-710nm)。所以分為三段,可以發揮分解性能。以微調器調整頻譜範位置。

圖1: 530nm - 710nm

圖2: 500nm - 680nm

圖3: 410nm - 600nm

對木星大氣有了概念式的瞭解.將來計畫使用較高解析的反射式光柵1600Line/mm或是2400Line/mm 在明年觀測高解析的大氣分析.






曹大貓咪                                        2023  1124                     台北市

[曹大貓咪]

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大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)



木星 第三顆衛星  Ganymede 光譜


2023年11月 19日              大溪     晴朗/多雲        


觀測: 木衛三 光譜  直徑5268公里   光度 4.53等


木衛三大氣層：
木衛三的氧氣,氮氣為主,但很稀薄。這些氣體應該是表面的水冰與太陽照射的紫外線輻射相互作用下,被分解成氫氣和氧氣! 其中氫氣流失到太空中，氧氣被保留下來。這種大氣的表面壓力被認為在0.2-1.2微帕斯卡的範圍內。

這種大氣的存在也會引起極光效應，大氣中的原子氧和太陽風的高能粒子相互作用引起的微弱光發射。這種效應是由於木星的磁場，導致極地區域上方出現了“極光”。

氧氣的其他證據來自太空探測器對木衛三冰層中捕獲的各種氣體的探測。該證據包括臭氧 （O³） 的光譜檢測，以及表明存在氧氣 （O²） 的吸收特徵。大氣的另一個成分是氫氣，儘管大部分都流失到太空中，但氫氣仍然以非常低的濃度存在於表面。

這種中性大氣的存在意味著電離層應該存在，因為氧分子被來自磁層的高能電子和太陽電磁紫外線輻射的影響電離。然而，由於不同任務收集的數據相互矛盾，電離層的存在仍然存在爭議。

由光譜中可見到和太陽光相同的光譜特性,所以木衛三的大氣光譜無法由地球可以觀測到.主要由太空探測器來發現.在紅外線部分,因為地球的大氣吸收.長於波長688nm以後的氧分子無法觀測到. 在短波長 到紫外線300nm以下部分的氮氣分子同樣不可見.*

*.太陽光譜中的紫外部分，波長在200nm以下，主要被大氣中原子態或分子態的氧和氮所吸收， 若是波長短於340nm的太陽短波長光譜，由臭氧的Hartley吸收帶(200-300nm)和Huggins吸收帶（320-320nm）的共同作用，所以在地面的望遠鏡光譜儀是觀測不到!。在紅外線長波段，大氣吸收也強，主要有臭氧的Chappuis吸收帶（430-750nm），氧分子主要都會在538nm和762nm附近被吸收，以及水分子在694.4nm附近被吸收等。以上這些光譜中出現的氧分子吸收線(627.7nm , 615.8nm O2) 都會被地球大氣所吸收.所以並非是木衛三的大氣狀態.圖1



最後一圖:木星和它的四個主要衛星。 首先由義大利天文學家伽利略·伽利萊（Galileo Galilei）在 1609 年 由自製的折射鏡發現了木星的四個衛星.






曹大貓咪                                                2023  1125                            台北市

[曹大貓咪]

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大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)


觀測: 鯨魚座 米拉變星的光譜


米拉變星是一顆鮮紅色長周期且規律的脈動變星. 脈動週期332天. 亮度約在 3.5 -9 星等變化。 光譜類型為 M2-M7 III e  溫度約在2500-2800度k.

由大溪天文台光譜觀測中,可以見到光譜中的氫離子Hydrogen Balmer 的吸收線已經不明顯(氫氣元素已經接近燒盡),但是氧化鈦(TiO)卻分佈很廣,氧化鈦是一種分子，在晚期的紅巨星光譜中的出現與恆星的表面溫度有關。這是因為在恆星晚期，恆星的表面溫度已經降低達到3000度K以下,氧化鈦分子的形成會增加。此外，TiO分子的形成也與恆星的金屬豐度有關，金屬量越高，TiO分子的形成就越多!


圖1: 米拉變星。哈勃太空望遠鏡拍攝的米拉星（Omicron Ceti）的圖像。它是一顆會改變光度的紅巨星  https://www.sciencephoto.com/media/331737/view







曹大貓咪                                     20231125                         台北市

[曹大貓咪]

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大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)


觀測: 金牛座 昴宿星團 七姐妹星團 系列1  Alcyone 星 光譜



Alcyone 星 為金牛座（七姐妹星團恆星之一)，它距離太陽約440光年. 是昴宿星團疏散星團中最亮的恆星，昴宿星團是一個年輕的星團，大約有1億年的歷史。

光譜性質:
Alcyone是一顆藍白色的B type 巨星，與昴宿星團中其他明亮的B型恆星相似。它的視星等為+2.8等，是昴宿星團中最亮的恆星。

大溪天文台觀測到這顆恆星的光譜,溫度為13000度k. 所以是顆氫和氦氣為主的高溫藍白巨星. 光譜中可見到極明顯的Hydrogen Balmer 系列的吸收線(H-beta and H-gama absorption line)和發射線(H-alpha emission line).


*.於大溪天文台光譜影像中,在607nm光譜位置發現一個亮發射線.接近NeI的位置(NeI 607.4nm)或是另一條氦(Helium)氣體發射線?  圖3,4,5 :

http://astronomia.canalblog.com/archives/2015/12/31/33139993.html

http://www.astrosurf.com/vboudon/spectro/

*. 圖4,5 光譜上,在600nm附近均無此明顯發射亮線.

*.最後一圖: 將圖1的紅色波長光譜的左側局部放大.可見到 606.5nm的亮發射線. 光譜觀測中總是有這微小變化紀錄.







曹大貓咪                                     20231126                       台北市

[曹大貓咪]

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大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)


觀測: 金牛座 昴宿星團 七姐妹星團 系列2   Merope 星 光譜



金牛座23星是一顆位於金牛座的藍白色較小巨星。它算是昴宿星團中較亮的恆星之一。Merope星的亮度為4.18等，距離地球約380光年。

Merope這顆恆星光譜分類為B6IV（e），表明一顆次巨星呈藍色。這顆恆星的質量大約是太陽的4.5倍，半徑是太陽的5.1倍。它的表面溫度為 13,360 K。

大溪天文台的光譜中,可見到這類的B type 高溫藍色巨星.其Hydrogen Balmer的 發射或吸收線都很明顯.

如圖3.我將七姐妹星團 中在 藍色部分的H-beta  和 H-gama 兩個吸收線做比較. Alcyone 為 B-7IIIe , Merope 為 B-6IVe 光譜. 兩者的Hydrogen Balmer 的明顯程度就有差別. 另外藍巨星重要的中性氦吸收線在Alcyone 較為明顯.

https://en.wikipedia.org/wiki/Merope_(star)









曹大貓咪                                              2023 1127                        台北市

[曹大貓咪]

大溪天文台觀測日誌  TYGA TW


大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)


觀測: 金牛座 昴宿星團 三顆主星長波長Hydrogen Balmer 的光譜


所列出的三顆恆星的光譜因每顆恆星表面氣體溫度不同，但都在有一萬度k以上。不同的溫度讓處於氣體外圍的氫離子化且電子激態不同下，產生不同濃度或寬度的吸收線，甚至產生發射亮線狀態。

[曹大貓咪]

大溪天文台觀測日誌  TYGA TW


大溪天文台 TYGA TW(AAVSO)觀測全天長周期脈動變星  LPV (Long Period Variable star)


觀測: 金牛座 昴宿星團 六顆主星短波長Hydrogen Balmer 的光譜


所列出的六顆恆星的光譜因每顆恆星表面氣體溫度不同，但都在有一萬度k以上。不同的溫度讓處於氣體外圍的氫離子化且電子激態不同下，產生不同濃度或寬度的吸收線，甚至產生發射亮線狀態。

這六顆七姊妹終於完成最亮的六顆.

https://en.wikipedia.org/wiki/Merope_(star)











曹大貓咪                                          20231128                            台北市