Título
CanHiS: very high resolution capability for the OAGH
Autor
JOANNES BOSCO HERNANDEZ AGUILA
Colaborador
MIGUEL Y ROSA MARIA CHAVEZ DAGOSTINO (Asesor de tesis)
EMANUELE BERTONE TARICCO (Asesor de tesis)
RAUL MUJICA GARCIA (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Astrophysics - (ASTROFÍSICA) Instrumentation - (INSTRUMENTACIÓN) High-resolution spectroscopy - (ESPECTROSCOPÍA DE ALTA RESOLUCIÓN) Quasi-littrow mounting - (MONTAJE CUASI-LITTROW) Stellar atmospheres - (AMBIENTES ESTELARES) Lithium abundances - (ABUNDANCIA DE LITIO) CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA - (CTI) ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - (CTI) ASTRONOMÍA ÓPTICA - (CTI) INSTRUMENTOS ÓPTICOS - (CTI)
Resumen o descripción
In this work we present the characterization and coupling process of the Cananea
High-Resolution Spectrograph (CanHiS) of the Observatorio Astrofísico Guillermo Haro
(OAGH), at Cananea, Sonora, from the acquisition of the instrument at the University
of Arizona (UA), until its commissioning at the OAGH and the observation of the first
spectra of stellar objects, aimed at determining the abundances of individual chemical
species.
We first carried out a complete characterization of the opto-mechanical CanHiS
properties and optical performance analysis, culminating with a comprehensive optomechanical
simulation of the spectrograph, and we showed the advantages offered by
CanHiS. Its principal feature is the adjustable quasi-Littrow mounting, that, combined
with the use of medium-band interference filters, makes CanHiS an instrument with
very high spectral resolution capabilities and efficiency (R ≈ 85000 − 190000, and
∼ 36%, respectively). Since the original opto-mechanical specifications were incomplete
and not precise, we carried out a complete and detailed characterization of the whole
instrument. Finally, we conducted an analytical study of the expected performance and
we compared it with the results of a commisioning observing run, showing an excellent
match.
Once CanHiS became fully operational at the OAGH, it was used to conduct, as
part of its first scientific program, observations of the 6707.7 Å lithium line in a small
set of 12 solar-type stars —spectral type between G0-G3, and luminosity class V—,
bright enough to allow sensitive observations at high spectral resolution with CanHiS.
We also performed a theoretical study of spectroscopic indices as tools for the determination
of the leading atmospheric parameters of Sun-like stars, and we demonstrated
the capabilities of diagnostic diagrams of theoretical indices in the determination of effective
temperature and surface gravity. The diagrams were constructed after analyzing
all possible index-index combinations of a variety of spectral features in the wavelength
region 3800−4700 Å, observed at a moderate spectral resolution (FWHM 2.5 Å). Aimed
at validating the proposed technique, we applied a set of diagnostic diagrams to a selected
sample of 40 stars of M 67 and found that, under the assumption of solar chemical
composition (perfectly compatible with the metallicity of M 67), we obtain a set of atmospheric parameters consistent with those determined from high resolution studies.
Se presenta el proceso de actualización y caracterización del espectrógrafo CanHiS
(Cananea High-Resolution Spectrograph), actualmente en operación en el Observatorio
Astrofísico Guillermo Haro (OAGH). El proceso incluye desde que se adquirió el
instrumento (donado por la Universidad de Arizona), hasta su entrada en operación y
primer campaña observacional en el OAGH, dedicado a la determinación de abundancias
químicas en estrellas de tipo solar.
Lo primero que se realizó fue una re-caracterización opto-mecánica completa del
espectrógrafo y el análisis de su desempeño óptico, que culminó con una simulación
integral (óptica y mecánica) del instrumento, mostrando las ventajas de su singular
configuración óptica, la montura Quasi-Littrow, que combinada con el uso de filtros de
paso de banda, en vez de un dispersor cruzado, generan una muy alta resolución espectral
(R ≈ 85000 − 190000) con una eficiencia muy elevada (∼ 36%). Posteriormente
se realizó un estudio analítico del desempeño esperado del espectrógrafo (adaptado al
telescopio de 2.1-m del OAGH), incluyendo una simulación óptica, y se comparó con el
desempeño real del instrumento, mostrándose el excelente desempeño óptico de CanHiS,
muy parecido a los resultados esperados.
Una vez que el instrumento entró en operaciones en el OAGH, como parte de sus
primer programa científico observacional, se enfocó en el análisis en la línea de Litio
a 6707.7 Å (algunas veces muy débil y por lo tanto difícil del observar, como en el
caso del Sol), en una pequeña muestra de 12 estrellas de tipos solar, lo suficientemente
brillantes para poder ser observadas a alta resolución con CanHiS.
Se realizó además un estudio teórico sobre índices espectroscópicos como herramientas
en la determinación de los parámetros atmosféricos principales de estrellas de tipo
solar, y se mostró el potencial de diagramas de diagnóstico formados por estos índices
teóricos en la determinación de la temperatura efectiva y la gravedad. Los diagramas
se construyeron luego de analizar todas las posibles combinaciones de índices de una
variedad de líneas espectrales en una región de longitud de onda entre 3800−4700 Å,
observadas a una resolución espectral intermedia de 2.5 Å. Para probar la validez de
esta técnica, se aplicaron dichos diagramas de diagnóstico a una muestra de 40 estrellas
del cúmulo abierto M 67, cerca del turn-off de este cúmulo, y se encontró que, bajo
la consideración de poseer metalicidad solar
Editor
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Fecha de publicación
6 de agosto de 2015
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Inglés
Audiencia
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Sugerencia de citación
Hernández-Aguila JB
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional del INAOE
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