Ein Spektrum von WR140

Die Wolf-Rayet-Sterne haben ungewöhnlich Spektren mit starken Emissionslinien. WR140 ist der zweithellste Wolf-Rayet-Stern (mag 7) des Nordhimmels im Sternbild
Schwan. In der Nacht vom 26. zum 27. Mai 2023 gelang eine Bildserie von 90 x 20 sec (30 Min) mit dem SA200, dem Samyang 135mm f/4 und der ASI 294 MC Pro
bei 400 gain und -10°C Sensortemperatur. Die Einzelbilder wurden im Superpixelmodus debayert. Dabei werden die vier Pixel der Bayermatrix zu einem RGB-Pixel
zusamengefaßt. Die debayerten Einzelbilder wurden dann auf WR140 (im Bildzentrum) addiert. Dabei wurde die Bildfeldrotation nicht ausgeglichen, weil das Spektrum
von WR140 ja außerhalb des Bildzentrums liegt und deshalb an der Bildfeldrotation teilnimmt. Tatsächlich ist das Spektrum aber relativ zu WR140 immer an der gleichen
Stelle, weil das SA200 in der Filterschublade relativ zum Sensor der Kamera fixiert ist.

Ausschnitt vom Summenbild ohne Dark und Flat, 2x linear vergrößert

Hier zeigt sich ein deutlicher Nachteil meiner azimuthalen Montierung. Bei längerer Belichtungszeit wandern durch die Bildfeldrotation Sternspuren durch das Spektrum.
Aber von Bild 46 bis Bild 75 ist keine Sternspur im Spektrum zu sehen. Es bleiben also 30 x 20 sec (10 Min).

Spektrum von WR140, 30 x 20 sec

Für die Auswertung des Spektrums wird es in die Horizontale gedreht und dann gespiegelt (damit die kürzeren Wellenlängen links sind).

Danach wird die Zentrallinie ausgeschnitten und anschließend verbreitert:

Die Luminanz dieses Bildes kann dann in VSpec importiert und kalibriert werden:

Bei der Kalibrierung werden die Pixelxwerte bekannter Linien gemessen und ihren Wellenlängen zugeordnet.
Bei x = 20 liegt eine CIII/CIV-Linie mit 4650 Å, bei x = 183 liegt das Minimum der O2-A Bande mit 7605 Å.

Der größte Fehler (d_lambda) beträgt 4 Å oder etwa 0,2 Pixel.

Durch die Kalibrierung wird der nicht-lineare Zusammenhang zwischen x-Werten und Wellenlängen ersetzt durch einen
linearen Zusammenhang von x-Werten und Wellenlängen. Dadurch ensteht ein neues Intensitätsprofil mit geänderten
Maxima und Minima.

Das korrigierte Intensitätsprofil kann nun durch die Responsekurve meines Setups dividiert werden. Das Ergebnis sieht so aus:

Das ist also mein Spektrum von WR140. Die stärksten Linien sind vom zweifach und dreifach ionisiertem Kohlenstoff,
aber auch eine Linie von einfach ionisiertem Helium ist gut sichtbar.

Aus diesem Intensitätsprofil kann in ein Bild des Spektrums (synthesized spectral image) erzeugt werden:

Oben ist das aufgenommene Spektrum, in der Mitte ist das für Linearität und Intensität korrigierte Spektrum und
unten ist das korrigierte Spektrum entsprechend den Wellenlängen koloriert.