Célkitűzés
A gyakorlat célja szimulált spektroszkópiai mérésekkel megállapítani a galaxisok távolsága és vöröseltolódása közötti kapcsolatot (Hubble-törvény). Ehhez a Ca II H és K vonalát kell kimérni adott égterületeken található galaxisok színképében. Távolságukat a látszó és abszolút fényességük ismeretében számíthatjuk ki. Az alkalmazott program a CLEA project vonatkozó csomagja (Linux alatt: Alt + F2, majd Hubble.sh).
Mérések
A szokásos kezdőlépések (login) után elindul a mérést szimuláló felület. A kupolát kinyitjuk (Dome), az óragépet elindítjuk (Tracking), ami után válthatunk a kereső és a spektrográf látómezeje között.
Egy-egy galaxismezőben 3-6 galaxis van, melyeket az alkalmazott közelítések miatt mind ki kell mérni. A Slew Rate gombbal válthatunk a gyorsabb/lassabb mozgatás között. A spektrográf rését rávezetjük az adott galaxis képére, majd a Take Reading kapcsolóval átlépünk a mérési ablakba. Ott a Start/Resume Count menüponttal indíthatjuk és állíthatjuk le a fény gyűjtését.
A mérést addig folytassuk, amíg a jel/zaj (Signal/Noise) a 20-at legalább el nem éri. Ezután az egér bal gombjára klikkentve folyamatosan leolvashatjuk az egér pillanatnyi hullámhossz-intenzitás értékét, amivel a két jellegzetes abszorpciós vonal hullámhosszát meghatározhatjuk. A leolvasott értékeket papíron és a Record Meas kapcsolóval is rögzítjük! A mérést a Return gombra klikkelve fejezhetjük be. Időnként próbáljunk meg a KPNO 4 méteres Mayall műszerére távcsőidőt kérni, majd azzal végezni a méréseket!
Feladatok
1. Mérjük ki a 6 mező összes galaxisának vöröseltolódását! A Ca II H és K vonalainak laboratóriumi hullámhossza:
Ca II K - lambda0 = 3933.67 Å
Ca II H - lambda0 = 3968.847 Å
A mérés során a kimért hullámhosszak mellett jegyezzük fel a látszó fényességet (apparent magnitude, m) is!
2. Feltételezve, hogy az összes galaxis M abszolút fényessége -22 magnitúdó, számítsuk ki távolságukat parszekben!
3. A Doppler-eltolódások sebességgé való átalakítása után ábrázoljuk a távolodási sebesség-távolság diagramot! Egyenes-illesztéssel határozzuk meg a Hubble-állandót (H0)! Feltételezve, hogy az Univerzum korát jellemzi a Hubble-állandó reciproka, számítsuk ki ezt az értéket évben. Ügyeljünk a mértékegységekre!