Спектроскопия с длинной щелью

Спектроскопия с длинной щелью (англ. Long-slit spectroscopy) — метод спектроскопии, позволяющий получать одновременно спектральную и пространственную информацию об объекте. Метод распространён в астрономии[1].

Пример использования метода. В левой части обычное изображение галактики; в правой — результат использования метода (благодаря эффекту Доплера лучевая скорость эквивалентна длине волны определённой спектральной линии). Голубая линия соответствует пространственному положению щели.

Методика

Метод заключается в том, что собранный свет (например, с помощью телескопа) в спектрографе проходит через длинную узкую щель, таким образом, остаётся лишь свет, пришедший из узкой полосы на небе. После этого он разделяется по длинам волн с помощью призмы или дифракционной решётки так, чтобы направление рассеяния было перпендикулярно. В результате получается двумерное изображение, на котором одна из координат соответствует пространственному положению источника света, а другая — длине волны[1][2].

Применение
Профили скорости планетарных туманностей

Исследование скоростей

Спектроскопия с длинной щелью может использоваться для исследования скоростей движения в протяжённом объекте, к примеру, для получения кривой вращения галактики. Если плоскость галактики лежит почти перпендикулярно картинной плоскости, то из-за её вращения звёзды в одной половине галактики будут приближаться к наблюдателю, а в другой — удаляться. В таком случае из-за эффекта Доплера одни и те же спектральные линии будут смещены, соответственно, в синюю и в красную стороны, из чего можно будет вычислить сами скорости движения звёзд[3][4].

Другим подобным примером могут служить планетарные туманности: методом спектроскопии с длинной щелью можно измерять скорости расширения их оболочки. В направлении на центр туманности наблюдается та часть оболочки, которая приближается и та, которая удаляется, а на краях — те части, которые движутся перпендикулярно лучу зрения, то есть, их лучевые скорости равны нулю[5].

Изучение тусклых объектов на фоне ярких

Если рядом с тусклым объектом находится яркий, то наблюдение первого сильно затрудняется. Однако, при правильном выставлении щели яркий объект будет затемнён и свет от него не будет попадать в спектрограф, тем самым отношение сигнал/шум увеличится. К примеру, такой способ применяется при изучении объектов Хербига — Аро[6].

Примечания
  1. Gregory C. Sloan. Long-slit spectroscopy. University of North Carolina.
  2. S. G. Djorgovski. Spectrographs and Spectroscopy. Caltech.
  3. Сильченко, О. К. Оптическая спектроскопия галактик. ГАИШ МГУ.
  4. Nick Battagila, Martha Haynes. Example: Galaxy Rotation Curve. Cornell University.
  5. Luis F. Miranda, J. Solf. Long-slit spectroscopy of the planetary nebula NGC 6543 - Collimated bipolar ejections from a precessing central source? (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — EDP Sciences, 1992.
  6. Observing the Bipolar Jet Phase. Jetset.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.