Långslitsspektroskopi

Observation genom en lång slits gör det möjligt att samtidigt ta spektrografer av alla delar av föremålen som faller på slitsen. När man observerar spektrallinjer kan olika dopplerförskjutningar observeras längs en given spektrallinje, vilket leder till hastighetsprofiler för objektet längs slitsen.

Inom astronomi innebär långslitsspektroskopi att observera ett himmelskt föremål med hjälp av en spektrograf där ingångsöppningen är en långsträckt, smal slits . Ljus som kommer in i slitsen bryts sedan med ett prisma , diffraktionsgitter eller grism . Det spridda ljuset registreras vanligtvis på en laddningskopplad enhetsdetektor .

Hastighetsprofiler

Typiska hastighetsprofiler för flera nebulosor observerade med långslitsspektroskopi.

Denna teknik kan användas för att observera rotationskurvan för en galax, eftersom de stjärnor som rör sig mot observatören är blåskiftade , medan stjärnor som rör sig bort är rödförskjutna .

Långslitsspektroskopi kan också användas för att observera expansionen av optiskt tunna nebulosor. När den spektrografiska slitsen sträcker sig över diametern på en nebulosa möts hastighetsprofilens linjer i kanterna. I mitten av nebulosan delar sig linjen i två delar, eftersom en komponent är rödförskjuten och en är blåskiftad. Den blåskiftade komponenten kommer att se ljusare ut eftersom den är på "nära sidan" av nebulosan och är som sådan utsatt för en mindre grad av dämpning som ljuset som kommer från den bortre sidan av nebulosan. De avsmalnande kanterna på hastighetsprofilen härrör från det faktum att materialet vid kanten av nebulosan rör sig vinkelrätt mot siktlinjen och därför kommer dess siktlinjehastighet att vara noll i förhållande till resten av nebulosan.

Flera effekter kan bidra till den tvärgående breddningen av hastighetsprofilen. Enskilda stjärnor själva roterar när de kretsar, så sidan som närmar sig kommer att blåskiftas och sidan som rör sig bort kommer att rödförskjutas. Stjärnor har också slumpmässig (liksom orbital ) rörelse runt galaxen, vilket betyder att varje enskild stjärna kan avvika avsevärt från resten i förhållande till sina grannar i rotationskurvan. I spiralgalaxer är denna slumpmässiga rörelse liten jämfört med orbitalrörelsen med låg excentricitet, men detta är inte sant för en elliptisk galax . Dopplerbreddning i molekylär skala kommer också att bidra.

Fördelar

Långslitsspektroskopi kan lindra problem med kontrast när man observerar strukturer nära en mycket ljuskälla . Strukturen i fråga kan observeras genom en slits, vilket ockulterar ljuskällan och tillåter ett större signal-brusförhållande . Ett exempel på denna tillämpning skulle vara observation av kinematik för Herbig-Haro-objekt runt deras moderstjärna.

Se även

externa länkar