Die Pickering-Serie des ionisierten Heliums (He II)

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Neben den intensiven interstellaren Linien und Banden lassen sich in lambda Cephei auch sehr schön die selektiven Emissionslinien der Of-Sterne und die Pickering-Serie des ionisierten Heliums (He II) beobachten. Die selektive Emissionslinie des He II bei 4686 Angström zählt allerdings nicht zur Pickering-Serie und ist einem n 4-->n 3 Übergang zuzuordnen:

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Jede zweite Pickering-Linie des He II (durchgezogene Linien) korrespondiert in ihrer Energie eng mit einer Linie der Balmer-Serie des H und überlagert sich bei niedriger spektraler Auflösung mit dieser. Dazwischen liegen weitere Linien der Pickering-Serie (gestrichelte Linien):

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Die Entdeckung dieser Serie durch Williamina Fleming aus "Pickering's Harem" sowie die korrekte Zuordnung dieser Linien durch Nils Bohr, der hiermit in glänzender Weise die Gültigkeit seines Atom-Modell untermauern konnte, werden spannend im folgenden Artikel beschrieben:

The Spectrum of He+ as a Proving Ground for Bohr's Model of the Atom: A Legacy of Williamina Fleming's Astrophysical Discovery

Die Geschichte der selektiven Emissionslinien in den Of-Sternen ist nicht minder spannend und wird in einem Übersichtsartikel von Walborn gut beschrieben:

Selective Emission Lines in O-Type Spectra

Allerdings wurde die Theorie der Entstehung der N III-Emissionslinie bei 4640 Angström 2011 wieder revidiert:

Nitrogen line spectroscopy of O-stars. I. Nitrogen III emission line formation revisited

Die Emissionslinien der Of-Sterne sind zeitlich variabel. Hier ein Vergleich der Spektren, die zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden:

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In meinem Spektrum zeigt sich eine deutlich schwächere H-alpha Emission. Allerdings wurde mit unterschiedlichen Geräten und Auflösungen gemessen. Die Aussagekraft ist daher sehr limitiert.

Beste Grüsse

Matthias
 

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Hallo Matthias,

vielen Dank wieder mal für die schöne Darstellung/ Vorstellung der Pickering Serie.
Diese war für mich schon im Frühjahr im Spektrum von Lambda Orionis ein persönliches Highlight, da man die Linien des einfach ionisierten Heliums bereits semiklassisch mit Hilfe der Schulphysik (der Oberstufe) sehr schön selbst berechnen kann.

Hier mein "Linien-Wimmelbild". Auf die Beschriftung der Balmerlinine habe ich verzichtet, da es vor allem durch die He I-Linien (Singulett aus 2p in rot, Triplet aus 2p in grün, jedoch nicht alle aufgelöst) schon sehr unübersichtlich wird...
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Liebe Grüße
Florian
 
Hallo Florian,

Diese war für mich schon im Frühjahr im Spektrum von Lambda Orionis ein persönliches Highlight, da man die Linien des einfach ionisierten Heliums bereits semiklassisch mit Hilfe der Schulphysik (der Oberstufe) sehr schön selbst berechnen kann.

Dein SA-100 Spektrum ist wirklich ein Highlight und ein Beleg für ein optimales Setup. Die O-Sterne sind mit ihren vergleichsweise schwachen und schmalen Absorptionslinien recht anspruchsvolle Objekte für den SA-100.

Beste Grüsse

Matthias
 
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