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Epsilon Lyre - Résolution- FWHM

Anton et Mila

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Bonjour à tous,

 

J'ai eu l'occasion de présenter le concept de résolution en astronomie à deux clubs dont je suis l'adhérent, le club de Challans en Vendée, et celui de Vaux le Pénil en Seine et Marne. Je tente de mettre en pratique ce concept lors de certaines soirées d'astrophotographie sur mes images. Je vais en donner un nouvel exemple ci-dessous.

Tout le monde connaît probablement Epsilon de la lyre, qui est une célèbre étoile double double que l'on peut observer près de l'étoile Véga. En  fait, il s'agit d'une étoile quadruple, assez facile à résoudre en ses quatre composantes, en ayant à disposition un instrument de 100mm. Je dis 100mm car c'est un instrument que je possède, mais probablement qu'un 80mm d’exception doit pouvoir aussi les résoudre toutes. Je les ai plusieurs fois observées avec ma Vixen 102M achromatique. Rien de très difficile en somme, sauf en cas de très mauvaise turbulence atmosphériques, même si l'on m'a rapporté parfois des commentaires sur le sujet qui m'ont surpris, comme quoi cette double serait assez difficile, même pour des instruments de 200mm. Passons. Il est assez courant, probablement pas pour les membres du forum où le sujet de la collimation est régulièrement abordé ici, d'avoir des possesseurs d'instruments souvent mal collimatés. Cela peut donner lieu alors à des difficultés d'observation, même pour un objet assez facile.

J'ai donc orienté le Maksutov STF Anton sur la double double pour en faire une vidéo. J'ai annoncé qu'il s'agissait d'Epsilon 1, car Epsilon 2 est hors du champ de la caméra, mais il pourrait bien s'agir d'Epsilon 2. Ce n'est pas très important, car il n'y a qu'un dixième de seconde d'arc de différence en séparation. 

 

Voici les données de Stelle Doppie sur le couple:

https://www.stelledoppie.it/index2.php?iddoppia=76721 

  • AB-CD Sep. Now (ρ) 209.5" Mag pri 4.67 Mag sec 4.56 delta mag (ΔM) 0.11
  • Epsilon 1 A-B : Sep. Now (ρ) 2.31" Mag pri 5.15 Mag sec 6.10 delta mag (ΔM) 0.95
  • Epsilon 2 C-D :Sep. Now (ρ) 2.41" Mag pri 5.25 Mag sec 5.38 delta mag (ΔM) 0.13

 

Quelques informations:

Vidéo:1000 images de 30ms unitaire. Échantillonnage: 0.13" d'arc/pixel (Maksutov STF 200mm, barlow Meade TeleXtendrer 2X et ASI 290MM)

Première image brute avec 3% des images stackées avec astrosurface proxima (sans traitement d'ondelettes Registax 6)

Deuxième image brute avec 50% des images. (sans traitement)

 

Avec 3% des images (Format à 100% puis à 800%); Un clic sur l'image pour agrandir.

 

image.png.a0a2e78da4403cdcbdd38fb65163e0f0.png   image.png

 

 

Avec 50% des images  (format à 100% et 800%)

 

image.png.fa1fad34a4d42159dfb2264248066870.png   image.png.d906f59672c18bd76cf52fd91ac615f1.png 

 

Que peut-on dire sur la résolution de chaque image?

Le couple est parfaitement dédoublé, et les taches d'Airy sont visibles avec le premier anneau diffus, pas très homogène autour de la tache. En fait, la collimation n'était pas parfaite. J'ai pu la terminer en fin de séance lorsque l'instrument, assez capricieux pour sa mise en température, s'y prêtait. On peut donc estimer que la tache d'Airy avait atteint son diamètre optimal de 0.69 seconde d'arc, qui est l'équivalent du pouvoir de résolution à la longueur d'onde de 550nm d'une optique de 200mm de diamètre. Je rappelle qu'il y a entre les deux composantes, 2.3" d'arc (ou 2.4") de séparation angulaire.

 

Que peut-on dire de la FWHM?

Prenons l'une ou l'autre des deux images au format tif.

Image à 100%, la FWHM donne une valeur de 0.2, et une valeur de 0.58 à 800%. Les bonnes valeurs sont obtenues à 300% et plus en grossissement de l'image sur l'écran de l'ordinateur.  La valeur de la FWHM est donnée dans le petit carré, en haut à gauche. 0.58 est la valeur la plus proche de la résolution de l'image. En effet, il est possible de mettre approximativement 4 taches d'Airy entre les deux composantes, de centre à centre, soit 2,4 " d'arc environ.

 

image.png.67c1709cdfafd7fca6f28d6187b3ce65.png  image.png.bf503e255f396d8eba3deae24fa76744.png

 

Si vous utilisez le logiciel de FWHM ( FWHM (c) 2008-2010 JP GODARD - Version 1.4 - -Correction calcul Fwhm),  prêtez attention au choix de l'image, de l'étoile de mesure, et à la taille de la cible sur votre écran, afin de ne pas avoir de valeurs incohérentes.

Si le logiciel n'est utilisé que pour parfaire la mise au point, peu importe, même si je vous conseille de faire de même, en agrandissant l'image de la caméra lors de la mise au point. C'est la procédure que j'utilise pour la mise au point en photographie planétaire:  Agrandissement de l'image à 200/300%, augmentation du contraste, allongement de temps de pose, mise au net sur les zones à forts contrastes (ex: terminateur lunaire)

 

Bon ciel à vous,

 

Claude Schuhmacher

 

Ajouts:

Une image réalisée avec AS3!3 et R6 montrant le premier anneau brillant. Suivi d'un gif de l'acquisition vidéo.

 

AS_stack_check_settings.jpg.a7de3403ceb7d7fd65824234f3e146a2.jpg image.png.3af8ccd4ddb07f22e8897e227b04a9ea.png

 

Gif de l'acquisition

2021-07-03-2224_7-CapObj_pipp.gif.0b1edebf3b7db9214001e376789bbabd.gif

 

 

Dans le cas présent, en observant l'image précédente, la séparation est de: X = 2 x 2.23 = 0.2 x Théta/(0,5x10-6), avec 0,5x10-6 pour la longueur d'onde en mètre, et 0,2 diamètre de l'optique en mètre (200mm). En approximation: thêta = sin (thêta) car petit angle. En effet, les deuxièmes minima des anneaux de diffraction de chaque étoile sont confondus.

Je trouve: Théta = 4.46x(0,5x10-6)/0.2 = 0,00001115 radian, soit 0,0006389°, soit 2.3" d'arc (x3600),  ce qui est exactement la valeur de séparation de la binaire.

 

On peut estimer la valeur à mi-hauteur de chaque tache d'Airy à 2X=2x0,515=1,029, soit Thêta = 1,029x2,3/4,46 = 0,53 " d'arc (régle de trois). Avec 0,53" d'arc, on tombe, aux approximations près, sur la valeur de la FWHM mesurée sur le cliché.

Une cible extrême en résolution pour cet instrument: Dubhe de la grande ourse où l'écart de magnitude est important, car l'une des composantes sera surexposée.

https://www.stelledoppie.it/index2.php?iddoppia=49399 

Sep. Now (ρ) 0.81" 

Mag pri 2.02 

Mag sec 4.95 

delta mag (ΔM) 2.93 .

Ce ne sera pas une mince affaire. j'ai vu très peu d'images de cette étoile double sur internet. C'est une cible très difficile.

 

X en abscisse avec E(x) / E0 en ordonnée

Valeur à mi-hauteur : X=0.515

premier zéro : X= 1.22

maximum local : X= 1.63

deuxième zéro : X= 2.23

maximum local : X= 2.68

troisième zéro : X= 3.24

image.png.08743bc239b760b6eb4191af74e9f61e.png



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