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Sabado, 24 Junio 2017

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La velocidad de Aldebarán


 

Autor: Benjamín Oostra.

Nivel: Trabajo de investigación.

Tiempo de duración del proyecto: 2 semestres.

 

Resumen

Se tomaron varios espectros de la estrella Aldebarán con el espectrógrafo de alta resolución Espartaco. El objetivo era evaluar la precisión con que podemos medir la velocidad radial de una gigante naranja o roja.

La luz de la estrella entró al instrumento por la fibra óptica gruesa (50 mm). Antes y después de cada espectro de Aldebarán tomamos un espectro de calibración con la lámpara de Torio y Argón, por la misma fibra. Cada exposición de la estrella duró 15 minutos; las de torio sólo 5 minutos.

Cada espectro de Espartaco cubre un rango espectral de unos 120 Angstrom y elegimos el sector entre 6140 y 6265 Angstrom, que no contiene líneas atmosféricas (de Oy H2O) y por otra parte sí tiene muchas líneas de Torio y Argón, y además 3 líneas de neón (líneas necesarias para corregir el desplazamiento micrométrico de la cámara del espectrógrafo que se produce por el movimiento del obturador).

Logramos identificar más de 80 líneas estelares. Pero no de todas ellas se puede medir la posición (la longitud de onda observada) con suficiente precisión, especialmente porque muchas líneas están tan cercanas entre sí que aparecen mezcladas. Este espectro tiene una resolución de  R = 32000 (R  se define como l/Dl,  siendo Dl el ancho de una línea monocromática pura). De cada línea medimos la longitud de onda observada (usando la calibración) y la comparamos con la longitud de onda natural (que se puede encontrar en un catálogo).

 

Figura 1: Espectro de Aldebarán tomado con Espartaco

 

A partir de los espectros se consiguió que la velocidad promedio de Aldebarán con respecto al Observatorio es 85,42 ± 0,08 km/s. Una buena parte de esta velocidad se debe a la traslación y rotación de la Tierra. La velocidad del Observatorio por rotación y traslación, proyectada en dirección a Aldebarán, era (en la fecha y hora de la observación) 29,94 km/s alejándose de la estrella. Este número debemos restarlo de la velocidad observada, para obtener la velocidad heliocéntrica.

Finalmente, la velocidad heliocéntrica de Aldebarán es 55,48 ± 0,08 km/s. Este resultado no debe considerarse constante, sino válido solo para la fecha de la observación, puesto que Aldebarán exhibe pulsaciones radiales y además un movimiento orbital en su sistema binario.