Espectroscopia de rendija larga


En astronomía , la espectroscopia de rendija larga consiste en observar un objeto celeste utilizando un espectrógrafo en el que la apertura de entrada es una rendija estrecha y alargada. La luz que entra por la rendija se refracta usando un prisma , una rejilla de difracción o un grisma . La luz dispersada normalmente se registra en un detector de dispositivo de carga acoplada . [1]

Esta técnica se puede utilizar para observar la curva de rotación de una galaxia, ya que las estrellas que se mueven hacia el observador se desplazan hacia el azul , mientras que las estrellas que se alejan se desplazan hacia el rojo . [2]

La espectroscopia de rendija larga también se puede utilizar para observar la expansión de nebulosas ópticamente delgadas . Cuando la rendija espectrográfica se extiende sobre el diámetro de una nebulosa, las líneas del perfil de velocidad se encuentran en los bordes. En el medio de la nebulosa, la línea se divide en dos, ya que una componente está desplazada hacia el rojo y la otra hacia el azul. El componente desplazado hacia el azul aparecerá más brillante ya que está en el "lado cercano" de la nebulosa y, como tal, está sujeto a un menor grado de atenuación que la luz que proviene del lado lejano de la nebulosa. Los bordes cónicos del perfil de velocidad provienen del hecho de que el material en el borde de la nebulosa se mueve perpendicularmente a la línea de visión, por lo que su velocidad en la línea de visión será cero en relación con el resto de la nebulosa. [3]

Varios efectos pueden contribuir al ensanchamiento transversal del perfil de velocidad. Las estrellas individuales giran a medida que orbitan, por lo que el lado que se acerca se desplazará hacia el azul y el lado que se aleja se desplazará hacia el rojo. Las estrellas también tienen un movimiento aleatorio (así como orbital ) alrededor de la galaxia, lo que significa que cualquier estrella individual puede apartarse significativamente del resto en relación con sus vecinas en la curva de rotación. En las galaxias espirales, este movimiento aleatorio es pequeño en comparación con el movimiento orbital de baja excentricidad , pero esto no es cierto para una galaxia elíptica . También contribuirá el ensanchamiento Doppler a escala molecular .

La espectroscopia de rendija larga puede mejorar los problemas de contraste cuando se observan estructuras cerca de una fuente muy luminosa . La estructura en cuestión se puede observar a través de una rendija, ocultando así la fuente luminosa y permitiendo una mayor relación señal/ruido . Un ejemplo de esta aplicación sería la observación de la cinemática de objetos Herbig-Haro alrededor de su estrella madre. [4]


La observación a través de una rendija larga permite tomar simultáneamente espectrógrafos de todas las partes de los objetos que caen sobre la rendija. Al observar líneas espectrales, se pueden observar diferentes desplazamientos Doppler a lo largo de una línea espectral determinada, lo que lleva a perfiles de velocidad del objeto a lo largo de la rendija.
Perfiles de velocidad típicos de varias nebulosas observadas mediante espectroscopia de rendija larga.