2008.10.28 박사 과정 이종환 011.9640.5025 leejh@astro.snu.ac.kr 천문 관측 및 실험 2 (분광 관측) 2008.10.28 박사 과정 이종환 011.9640.5025 leejh@astro.snu.ac.kr

실습 계획 화요일 : 교수님 수업 , 목요일 : 조교 수업 수업 시간 : 1시 ~ 2시 15분 실습 계획 화요일 : 교수님 수업 , 목요일 : 조교 수업 수업 시간 : 1시 ~ 2시 15분 조교 : 이종환, 이종철, 박홍수 9주 ( 10/27 , 29) – SB SGC 사용법 10주 ( 11/4 , 6) - 조 편성 , 관측 대상 선정 (관측 시작) 11주 ( 11/11, 13) - 관측 자료 전처리 실습 12주 (11/18, 20) – 관측 자료 분석 실습 13주(11/25, 27) – 관측 자료 분석 실습 14주 (12/1, 3) – 분광 관측 실습 최종 결과 발표 15주 : 종강

관측 장비 1. 망원경 - 구동 프로그램 (TCS) 2. 분광기 3. CCD - 관측 프로그램 (CCDOPS)

망원경 24인치 반사 리치-크레티앙식 광학계 부경 : f/7 (f/13.5) 돔 사용법 - 상하 이동 - 돔 열고 닫기 - 상하 이동 - 돔 열고 닫기 TCS 사용법 - 초기화 - 파킹 - 이동 - 가이드 - 목적 천체 찾기 - Focusing

CCD (ST-10XME) Image array : 2184 * 1472 Pixel size : 6.8 micrometer CCD size : 14.7mm * 10mm Readout Noise : 8.8 e- Dark current : 1 e- ** 관측 1시간 전에 냉각을 해야 한다.

조준렌즈 회절격자 (에셸 격자) 스릿, 구경 카메라렌즈 CCD

분광기 Santa Babara Self Guided Spectrograph (SB SGS) (http://www.sbig.com/pdffiles/sgs_manual3.pdf) LED 스위치 : LED ON/OFF Grating Toggle : High / Low Micrometer Screw : 중심 파장 조절 Focus Achromat : 슬릿 초점을 맞추는 렌즈

SB SGS 분광기 특성 ST-8 의 경우 ( 1530 * 1020 , 9 micrometer ) 1. Gratings - Low resolution - High resolution 1) 150Lines/mm 2) 4.3A/pix 1) 600Lines/mm 2) 1.05A/pix 2. Slit - Wide width (은하 관측) - Narrow width (항성 관측)  72 micrometer  18 micrometer 3. Resolution Narrow slit & 600 lines/mm 2.4 Angstroms Narrow slit & 150 lines/mm 10 Angstroms Wide slit & 600 lines/mm Wide slit & 150 lines/mm 38 Angstroms 4. Wavelength range : 3800 A ~ 7500A

슬릿의 초점 및 위치 조정 CCD를 컴퓨터와 연결한다. CCDOPS 프로그램을 실행시킨다. 분광기는 tracking CCD 모드 CCDOPS는 FOCUS모드를 선택한다. 분광기의 LED 스위치를 켜서 슬릿을 통해 빛을 들어 오게 한다. 빛이 1-2 픽셀 정도로 가늘어지도록 슬릿 초점을 조정한다. 슬릿이 tracking CCD의 중앙에 위치하도록 한다.

중심 파장 조정 Micrometer screw 를 이용하여 원하는 중심 파장이 파장 축의 중심에 오도록 조정한다. ex ) 저분산 관측시 중심파장 5600A => 4.87 고분산 관측시 Ha line => 5.95

천체의 관측 (1) CCDOPS의 setup을 설정 (CCD 냉각 온도 check) 망원경 초점 맞추기 망원경 초점 맞추기 - Setup : Tracking CCD로 전환 - Focus : Tracking CCD에 적절한 노출 시간 입력 - 망원경을 움직여서 초점을 맞출 천체가 Tracking CCD에 들어오게 함 - 망원경의 초점 조절 나사를 조금씩 돌려 초점 조절 * 밝은 별을 이용 한다. * 초점 나사는 매우 민감하므로 조금씩 돌린다.

천체의 관측 (2) 천체를 슬릿에 넣기 Tracking CCD에서 보면 관측하고자 하는 천체의 좌우에 고스트가 생김.

천체의 관측 (3) 분광기 커버의 스위치를 이용해서 Tracking CCD로 가는 빛을 차단 Setup에서 Active CCD를 “Imaging”으로 변경 Grab을 눌러 노출 시간을 결정하고 노출 시작 관측후 CCDOPS의 Camera-Shutdown 키로 CCD 끈다

관측 이미지 전처리 (preprocessing) 분 석 1. Wavelength Calibration Bias image (영점 영상)  관측 전 10장, 관측 후 10장 Dark image (암전류 영상)  노출 시간 별 3-5장 Flat image 비교 광원  목적 천체 앞뒤로 찍어야 한다. 목적 천체 전처리 (preprocessing) 분 석 1. Wavelength Calibration 2. Flux Calibration

Example (전처리 후) SB SGS + ST-8 Be star HD217050 V=5.4mag, 노출 시간 : 900s High resolution 중심 파장 : 5750 A

관측시 주의 사항 천문대의 시설과 관측 기기를 사용할 때에는 언제나 조심스럽게 사용한다. 기기에 이상이 생기면 조교에게 이야기 한다. 기기가 고장 나면 수리하는 데 수개월이 걸리므로 실습을 할 수 없게 된다. 침실의 난방기구 등 전열 기구를 사용한 후에는 반드시 전원을 끈다. 관측이 끝나면 깨끗이 정리정돈하고 청소를 한다.

관측 대상 선정 1. 무엇을 관측할 것인가 ? - 행성 (목성) - 별 - 은하 - 퀘이사 2. 왜 관측할 것인가 ? - 밝다 ? - 분광형이 다르다 ?

Overview of SBIG's SGS Capabilities   Overview of SBIG's SGS Capabilities Measure Stellar Spectra:      - Determine spectral class      - Measure radial velocities

Measure Emission Nebula:      - Determine spectral lines      - Measure relative line strengths

Measure Galactic Objects:      - Measure radial velocity (red shift) of brighter galaxies      - Distinguish quasars from other objects

기타 사항 * 질문은 게시판 IRAF 사용법 IDL 을 이용하여 그림 그리기 다음 주 까지 꼭 읽어야 할 것들 SB SGS 설명서 (ST-7) – 한글 매뉴얼 http://www.sbig.com/pdffiles/sgs_manual3.pdf ST-10 설명서 (Product) http://www.sbig.com/sbwhtmls/online.htm * 질문은 게시판