Soleil Ha spectrohelio (FS60 + cameras ZWO)

[cbuil 332]

Dans l'optique de construire un futur instrument dédié bénéficiant des
possibilités des caméras rapides actuelle, genre ZWO, en spectrohéliographie,
voici quelques images d'essais.

Sur la raie Ha avec une FS60, un spectro Lhires III et une ASI16000 MM (échantillonnage de
0,049 A/pixel), le 17 janvier (par forte turbulence) :

Le setup employé :

Au début j'utilisais de l'astrosolar devant la lunette, mais à présent, c'est supprimé,
j'entre direct dans le spectro sans atténuation - avec une intégration de quelques
millisecondes on ne sature pas. L'acquisition peut être aussi courte que 15 secondes.
Bien sur, le but visé est de supprimer le "gros" spectro par quelque chose de plus compact
et moins cher.

Un test datant du 21 janvier avec toujours une FS60 mais en utilisant une caméra
ASI178MM bien suffisante pour cette application (refroidie ou pas), avec bien moins
de turbulence, mais des cirrus qui réduisent le contraste (échantillonnage 0,031 A/pixel) :

Les cameras ASI ont un bon comportement ici, c'est un bon point. La finesse des images
s'avère à ce stade limitée non seulement par les conditions météo,
mais aussi par l'optique du spectro employé qui n'est pas fondamentalement
adapté à ce type d'application. On est loin du "piqué" des filtres spécialisés,
mais ça va progresser (mais toujours avec l'idée de faire quelque chose de simple
d'usage et léger), et avec d'autres possibilités, comme le choix de la raie, la mesure
du champ magnétique, le choix du diamètre du télescope, etc.

Christian B

[PETIT OURS 14240]

Bonjour et bravo Christian

[baroche 5295]

Très intéressant bravo Christian, et des résultats plus que prometteurs ...

[polo0258 17897]

merci christian pour cette leçon de spectro et bonne année !
polo

[cbuil 332]

Quelques détails complémentaires. J'ai utilisé FireCapture pour l'acquisition en isolant
la raie Halpha pour limiter le volume et maximiser la vitesse :

Les paramètres sur cette photo d'écran ne sont pas conformes au mode
normal d'acquisition pour cette manip (binning 1x1 et temps d'intégration de
l'ordre plutôt de l'ordre de 2-4 ms).

Ci après, un bout de la raie Halpha pris avec la ASI178MM, avec dans la partie
basse de l'image l'indication du passage d'une zone active brillante dans la fente
(l'aspect dentellé de la raie trahit la variation de la vitesse radiale en fonction
de l'endroit du disque exploré) :

et quelques instant après, on passe sur une tache solaire :

Christian B

[frank-astro 1752]

Super toutes ces manips !

[stéphane 1444]

c'est super!

je n'ai pas idée du temps pour obtenir la première image?
temps d'acquisition et temps de traitement?

En tout cas, avec un peu d'ondelettes, elle est encore plus sympa

a+
stéphane

[Taapuna 26]

Merci Christian pour cette belle démonstration.

Amicalement

Pascal

[Philippoïde 1560]

Ca me rappelle un truc, mais quoi ?

Glob

[jmd.mi 0]

super la démo
je vais tenter un scan avec mon c8 et mon alpy 600...comme sur votre site web !!!

[DSobserver 241]

Surtout pas!!!!!
Les télescopes type sct chauffe énormément et le risque d'éclatement du secondaire sont élevés!

[cbuil 332]

Attention en effet à la chauffe dans un SCT. Quant j'utilise un tel instrument pour ces observations
spectro, soit je met de l'Astrosolar à l'avant (le télescope travaille alors en pleine pupille), soit je met un
diaphragme qui limite l'ouverture.

Voici par exemple une observation réalisée hier (25 janvier) visant à mettre en évidence
le champ magnétique solaire via l'effet Zeeman (dédoublement de certaines raies sous l'action
du champ magnétique). Pour cette manip j'ai utilisé un C8, mais celui-ci est diaphragmé à 60 mm.
Là on ne risque pas grand-chose coté chauffe. Le spectrographe est un LHIRES III. Dans le chemin optique il y a un polariseur linéaire fixe et une lame quart-d'onde que l'on peut tourner d'un angle de 90°.

Ce montage permet d'éteindre ou d'allumer les composantes Zeeman en profitant du fait
qu'elles sont polarisés circulairement gauche pour l'une et circulairement droite pour l'autre. On observe alors
la composante radiale du champ magnétique.

Bon.... c'est un peu technique. On trouvera une bonne description du principe notamment sur le
site de Philippe : http://www.astrosurf.com/spectrohelio/magnetographe.php

Voici aussi par exemple : http://www.astrosurf.com/buil/polar3/index.html

En mettant la fente sur la plus grosse tache du moment (l'activité solaire est disons moyenne), voici
le résultat avec la polarisation droite :

En étant attentif, on note que la raie du Fe I située à la longueur d'onde de 6302.5 A, particulièrement
magnétosensible, apparait incurvée au niveau de la tache, là où le champ magnétique est le plus intense.

Voici le spectre dans la polarisation circulaire gauche :

Notre raie est à présent incurvée dans l'autre sens. Voici la différence de ces deux images, que l'on
exploite ensuite pour réaliser des cartes du champ magnétique (noter que les raies telluriques s'effacent, pas les raies magnétiques) :

Manip pas trop évidente avec un Lhires III, vraiment pas conçu pour ce type d'expérience (c'est un spectro stellaire !),
mais que j'ai pu pousser jusqu'à un pouvoir de résolution de 43000 pour l'occasion (il faut ça pour
détecter l'effet Zeeman) - c'est à dire l'équivalent d'une bande passante de 0,15 A environ. La caméra d'acquisition est une ASI178MM qui échantillonne le spectre avec un pas de 0,032 A/pixel.

Christian B

[Ce message a été modifié par cbuil (Édité le 26-01-2017).]

[Chris277 340]

Belle physique Christian! merci du partage

[cbuil 332]

Suite de cette observation du Soleil du 25 janvier, avec tentative d'une image du champ
magnétique du groupe AR 2628, malheureusement avec un très très mauvais seeing comme bien
souvent par chez moi :

En haut l'image photosphérique normale (le spectrohéliogramme est réalisé en dehors d'une
raie spectrale). En bas, le magnétogramme réalisé avec la raie Fe I 6302. Les parties brillantes montrent
les lignes du champ magnétique sortant de la surface solaire, alors que les parties sombres
correspondent à un champ qui plonge vers l'intérieur.

Christian B

[DSobserver 241]

Christian

Sauf erreur l'effet Zélande peut se voir sans polariseur par "simple" dédoublement de la raie,non?

Superbe tentative de cartographie magnétique !!!

[cbuil 332]

Oui effectivement, l'effet Zeeman est observable sans employer de polarimètre, cependant dans ce cas, on ne relève que la valeur absolue du champ (on ne connait pas son orientation), et de plus, la mesure s'avère un peu plus difficile à faire.

Christian B