Sole

Sun

                           Fulvio Mete -Roma

La spettroelioscopia

 

 

La spettroelioscopia può essere definita come la capacità di osservazione del disco solare e delle sue caratteristiche nelle varie lunghezze d’onda degli elementi del suo spettro .

Lo spettroelioscopio fu sviluppato da George Ellery Hale nel 1924,per la ripresa fotografica  del sole in varie lunghezze d'onda.Hale nacque a Chicago, USA, nel 1868, iniziò il suo percorso educativo già diciassettenne al M.I.T, e poi  all’Osservatorio del College di Harvard. Nel 1890 divenne direttore del Kenwood Astrophisycal Observatory.Lavorò ai più importanti Osservatori dell’epoca, quali quelli di Yerkes e di Mount Wilson.

Lo spettroeliografo fu, ad onor del vero, inventato indipendentemente da Hale e dal francese Henri Alexandre Deslandres, ma ad Hale va il merito di aver perfezionato l’invenzione sino a creare un potentissimo mezzo d’indagine della fisica solare.

Il lavoro di Hale sugli spettroelioscopi datava sin dal 1889, epoca nella quale elaborò le sue prime idee sull’argomento, poi completate nell’articolo “The spectrohelioscope and its work”  pubblicato sull’Astrophysical Journal del Dicembre 1929.Non molti lo sanno, ma Hale fu anche in Italia, a Firenze, dove discusse di astrofisica solare con Abetti e Tacchini, ed a Catania, dove andò sull’Etna allo scopo di riprendere, col suo spettroelioscopio la corona solare senza eclisse:lo strumento fu applicato al telescopio dell’osservatorio di Bellini sulla sommità dell’Etna e la lunghezza d’onda prescelta fu quella del CaII K nell’UV vicino, per ridurre il glare dell’atmosfera, tuttavia l’esperimento non ebbe successo.Egli fu uno degli ideatori della torre solare  di 60 piedi dell’osservatorio di Mount Wilson nel 1908, che fu poi un modello per quelle analoghe in tutto il mondo. Si interessò dell’attività magnetica del sole ed in particolare di quella delle macchie solari e dell’effetto Zeeman.Scoprì l’inversione della polarità dei campi magnetici delle macchie al cambio del ciclo.Hale morì nel 1938 dopo una vita di intensa attività scientifica.

Ma che cos’è uno spettroelioscopio classico?

Si tratta in pratica di uno spettroscopio, alimentato da un telescopio che invia un'immagine del disco solare di adeguate dimensioni sulla fenditura di ingresso del medesimo,la luce solare diffratta viene poi selezionata nella riga di interesse da una seconda fenditura , detta di uscita.Immediatamente prima e dopo le due fenditure, sono posti due sintetizzatori d'immagine, (in genere prismi rotanti detti di Anderson) comandati da un sistema motorizzato, il primo  alimenta la fenditura di ingresso, ed il secondo  forma l'immagine in uscita.La rotazione dei prismi ad una data velocità consente, per effetto moviola, di formare un'immagine del disco solare nella lunghezza d'onda corrispondente alla riga esaminata che viene osservata all'oculare o ripresa con una fotocamera o camera CCD.Qui di seguito è riportato uno schema di spettroelioscopio amatoriale del noto autocostruttore americano Frederick Veio.

Si tratta tuttavia di strumenti che, seppur eccellenti, sono molto complessi da autocostruire specie per la loro parte elettronica e meccanica , in primo luogo i sintetizzatori, dei quali esistono vari tipi, e per le loro dimensioni, dato che è necessario utilizzare focali elevate per ottenere un'immagine spettrale sulla fenditura di ingresso di adeguate dimensioni e quindi un'immagine solare finale di adeguata risoluzione.

 

 

 

 

La Rivoluzione della Spettroelioscopia Digitale

 

 

 

Lo sviluppo dell’informatica degli ultimi anni ha permesso di sostituire, negli spettroelioscopi amatoriali,apposite procedure informatiche al compito svolto dai sintetizzatori: è nata così la spettroelioscopia digitale e tale campo di applicazione è alla portata degli amatori.

Indubbiamente la resa finale delle immagini degli spettroeliografi digitali è qualitativamente inferiore a quella degli spettroeliografi tradizionali, ma i particolari visibili sono quasi gli stessi, mentre il guadagno in dimensioni e peso e quindi capacità di utilizzo e portabilità è semplicemente enorme.Basta del resto fare il confronto tra lo strumento di una torre solare e VHIRSS , qui di seguito fotografato, di 8.6 Kg di peso e 110 cm di lunghezza, trasportabile ovunque con la massima facilità.La digitalizzazione delle immagini spettroelioscopiche ha sostituito l’uso dei sintetizzatori e della relativa elettronica, la cui costruzione e messa a punto è particolarmente complessa, con semplici programmi informatici.

 

 

Spettroelioscopi digitali autocostruiti

 

 

 Si tratta in genere di configurazioni autocollimanti o Littrow,che garantiscono la massima compattezza in rapporto alle prestazioni.Essi vengono continuamente aggiornati nelle ottiche e nei sistemi meccanici per mantenere le prestazioni stesse a livelli elevati.

Realizzare uno spettroelioscopio digitale è sicuramente molto meno complesso di uno spettroelioscopio tradizionale, ma richiede comunque una buona dose di manualità di capacità meccaniche e, principalmente, di esperienza nel campo.Chi  vuole provare le sue capacità è bene sappia che non contano solo la preparazione teorica e l’attidudine manuale, ma anche e principalmente una certa esperienza nella spettroscopia e le sue applicazioni pratiche.

Il layout e gli schemi sono, in linea di principio piuttosto semplici, ma i problemi di allineamento delle ottiche e degli spettri aumentano in modo più che proporzionale rispetto alla focale delle lenti o degli specchi usati nel progetto.

 

 

 

 Altre notizie sull'argomento potranno essere approfondite alla pagina "Spettroelioscopia " del presente sito.In questa saranno semplicemente riportate alcune delle immagini spettroeliografiche del disco solare ottenute con VHIRSS e gli altri strumenti in mio possesso.

Sole in luce Halpha a 6562.88 A ripreso il 17.6. 2017 h.7.30 UT da Roma con VHIRSS

 

 

 

 Mara Raccini  -Maserà di Padova

Riprese solari in WL

Mara Raccini è un’ astrofila di Maserà di Padova, appassionata di riprese del sole in luce bianca, che, nonostante le incombenze familiari e della vita di tutti i giorni riesce a monitorare con costanza ed a documentare le principali macchie solari attraverso il periodo annuale, usando il seguente setup:

Montatura equatoriale SW Eq6 Pro                       

 Rifrattore acro Skywatcher 102/1000

Prisma di Herschel Lunt

Baader continuum filter double stacked

 Camera Asi 120 MM

Nella panoramica che segue sono riportate le riprese effettuate lungo tutto il 2017 usando il software SharpCap con integrazioni di 5- 10 secondi, processing con AutoStakker e Registax.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Salvatore Lo Vecchio - Paternò-(CT)

 

Granuli solari

La fotosfera solare, osservata o fotografata ad alto ingrandimento,appare strutturata in formazioni poligonali chiare al centro e scure ai bordi, chiamati granuli.Essi hanno mediamente un diametro di circa 1000 Km, e sono causati dalle correnti convettive di plasma tra la zona convettiva e la fotosfera.Noi osserviamo la parte superiore di queste colonne convettive, che hanno una durata breve, di pochi minuti.La parte centrale delle colonne, quella ascendente, appare chiara in quanto il plasma è più caldo, mentre quella ai bordi appare scura per la minore temperatura del plasma discendente.Essi sono in genere piuttosto difficili da riprendere con telescopi amatoriali per via del pessimo seeing diurno.

Qui di seguito un'interessantissima sequenza della granulazione solare ripresa dall'astrofilo Salvatore Lo Vecchio con un rifrattore da 150 mm. con una focale risultante di 6000 mm,un prisma di Herschel, ed un filtro Baader Continuum.La camera usata è stata una DMK 21.Le immagini sono state ingrandite del 150%.

La sequenza è interessante anche perchè testimonia come il pattern della granulazione resta quasi sempre identico anche nella vicinanza delle macchie solari.