Spectres de deux candidates NP observés depuis la pointe bretonne

[Taapuna 40]

Bonjour

 

Profitant du beau temps breton, j'ai pu réaliser les 25 et 26 février derniers les spectres inédits de deux candidates NP découvertes par Thierry Raffaelli :

    Ra 54 (06:14:40.00  +18:49:15.00)

    Ra 30 (06:04:32.00  +20:57:01.00) 

Les caractéristiques de ces objets sont consultables dans VizieR  ou dans  la base mondiale de NP HASH

Ces candidates NP sont très faibles et j'ai dû poser plusieurs heures pour dévoiler leurs raies nébulaires avec mon setup.

Pour ce type d'objet, la position de la fente est déterminante, ça se joue à quelques pixels

 

Raies observées

Ra 54 montre les raies en émission  Hß(4861), [OIII](4959/5007), Halpha(6563), [NII](6583) et [SII](6716)

Ra 30, plus discrète,  montre quant à elle  essentiellement les raies du doublet [OIII](4959/5007) et Halpha(6563).

Ces objets sont certainement de vraies nébuleuses planétaires.

 

Détails techniques

Monture : G11

Optique : Newton 200/1000

CCD : ATIK414EX

Spectrographe : ALPY600 avec fente de 23 µm

Poses unitaires : 10 min

180 min de pose pour Ra 54

240 min de pose pour Ra 30

Acquisition : Prism

Traitement : ISIS

 

Les images

Ra 54, image DSS Red

 

Fente sur Ra 54

 

Spectre 2D Ra 54

 

Spectre 1D Ra 54

 

Ra 30, image DSS Red

 

Fente sur Ra 30

 

Spectre 2D Ra 30

 

Spectre 1D Ra 30

 

Amicalement

 

Pascal Le Dû

 

Modifié 28 février 2019 par Taapuna

[gerard33 143]

Salut Pascal

tu perds pas de temps, deux d'un coup!

les poses unitaires ne sont pas très longue, tu as quoi comme caméra?

edit: je viens de voir sur l'entête de RA 30, une Atik 414

Modifié 28 février 2019 par gerard33

[JPMasviel 911]

Salut Pascal,

 

J'ai reçu la revue L'Astronomie ce matin, et j'ai lu ton article sur les confirmations de NP à Chateaurenard et Calern.

Ca rappelle de bons souvenirs. J'ai fait un peu de pub pour que les gens du CALA lisent l'article.

 

Bons spectres !

 

Jean-Pierre

http://astrosurf.com/jpmasviel/

 

[petittom 75]

Salut Pascal,

 

Belle moisson de confirmations ! Bien joué !

Effectivement, les résultats obtenus ne laissent guère de doute quant à la nature de ces objets... Deux de plus

 

Thomas

[Lopez_Alain 234]

Bonjour Pascal

 

Tu t'entraines bien pour la prochaine cession à Calern, je vais lire aussi ton CR sur la revue Astronomie, à lire de toute urgence.

A bientôt.

Alain.L

[Taapuna 40]

Salut Gérard, oui j'ai mis à jour mon post. J'utilise une ATK 414EX

Merci Jean-Pierre pour la pub vers le CALA. Très belle mission chaleureuse au Pic en effet

Oui Thomas, ces objets sont certainement de vraies NP.

Toujours une grande émotion lorsque l'on découvre  sur le premier spectre brut la trace infime des raies en émission de  l'[OIII] et/ou du Halpha  

 

Amicalement

 

Pascal

 

[OlivierG 782]

Salut Pascal,

 

Bon résultat sur cette NP pas simple.

Conserves tout de même des cibles pour la prochaine mission à CALERN.....

[lionello 309]

Salut Pascal,

 

Belle performance ! Thierry doit être content

Ton message m'a motivé et le ciel est clément ce soir.

Je crois que j'en tiens une pas encore confirmée, avec 2 raies OIII très faibles !

 

lionel

Modifié 2 mars 2019 par lionello

[Taapuna 40]

Alain, Olivier, pas de souci pour Calern, on aura du travail

Super Lionel, j'ai hâte de voir le résultat

 

[Raffaelli 12]

Bonjour Pascal  Bonjour à tous 

 

Que dire devant un tel boulot et de tels résultats  sinon te feliciter  pour ce travail minutieux et merci d' avoir choisi parmi mes tachouilles ! 

j ' en profite pour te dire  un grand merci global pour  tes expertises  tes analyses et surtout ta disponibilite quand  je t ' abreuve de ces minuscules  taches qui parfois eveillent ma curiosite !

Comme quoi une bonne expertise en amont permet déjà de selectionner de bonnes candidates NP 

Merci encore 

Bonne soiree à tous  

Amicalement

 

[lionello 309]

Re Pascal,

 

As-tu détecté les raies suivantes : 

- He II à 4685 A ?

- [O III] à 4363 A et [N II] à 5755 A ?

 

Le rapport d'intensité max des 2 pics [O III] semble faible.

On doit trouver un rapport de 3, si ce n'est pas le cas il y a un truc qui cloche !

J'ai le même "souci" sur la NP que j'ai faite cette nuit, le résultat est très sensible à la zone de binning.

Ca se joue au pixel près, ce n'est pas évident.

 

 

[Taapuna 40]

Oui, ce rapport est toujours de 2,9  sur le doublet [OIII] toutefois, certains spectres de NP avérées réalisés par des professionnels ne le montrent pas  (image jointe). J'en ignore les raisons.

Quant aux autres raies, pour  ce type d'objet très ténu, il est souvent illusoire de pouvoir les détecter avec nos setup

.

Avec Ra 30, je détecte la raie He II.

Avec Ra54 le bruit est trop présent, difficile de statuer.

l

 

 

 

[lionello 309]

il y a une heure, Taapuna a dit :

Oui, ce rapport est toujours de 2,9  sur le doublet [OIII] toutefois, certains spectres de NP avérées réalisés par des professionnels ne le montrent pas  (image jointe)

 

Les 2 transitions du doublet proviennent d'un même niveau d'énergie.

Le rapport des flux reçus ne dépend que de la longueur d'onde des photons émis et de leur probabilité d'émission.

Ce rapport devrait être constant que ce soit pour les NP ou les regions HII. Je crois qu'Agnès avait fait des mesures sur tout un tas de NP et était arrivée à : 3,01 +/- 0,23.

La fourchette donnée correspond certainement aux incertitudes de mesures ou à des phénomènes physiques bien plus subtils qui m'échappent !

 

Sur tous les spectres pro présentés ci-dessus et pour lesquels le doublet [OIII] est présent et mesurable (spectres 2, 4, 5, 6), pas 1 n'échappe à la règle : le rapport est toujours très proche de 3.

 

[Taapuna 40]

C'est bizarre, dans son livre Agnès précise que ce rapport est centré sur 2.9 .

Maintenant, je pense que comme dans toute mesures physiques il y a systématiquement un biais  comme on peut le voir sur les spectres pros (les rapports sont proche de...)

Ainsi , sur une source très faible, entre une mesure effectuée à partir d'un un très bon site, avec un télescope de plusieurs mètres de diamètre, un spectrographe à haute résolution et un télescope de 20 cm au niveau de la mer ce biais ne doit pas aller en s"améliorant

Modifié 4 mars 2019 par Taapuna

[lionello 309]

Il y a 4 heures, Taapuna a dit :

C'est bizarre, dans son livre Agnès précise que ce rapport est centré sur 2.9 .

 

Non, c'est cohérent.

Ca dépend des valeurs numériques retenues, si on les a arrondi ou pas, ou quelle source on utilise pour les grandeurs physiques expérimentales.

Le flux émis dans la longueur d'onde à 5007 A est simplement :

j(5007) = n h v(5007) A(5007).

n est la population du niveau à l'origine de la transition (c'est le même niveau que pour la transition à 4959 A, le terme spectroscopique est 1D2)

h est la cst de Planck

v(5007) la fréquence de la raie à 5007 A

A(5007) la probabilité de désexcitation par radiation.

 

D'où  j(5007)/j(4959) = v(5007)A(5007) / v(4959)A(4959)

Le rapport est constant, et suivant les valeurs numériques retenues on trouve un résultat d'environ 2,9.

 

Et pour les raies [NII] à 6583 et 6548 A qui suivent le même schéma de désexcitation, leur rapport est aussi d'environ 3. 

 

 

Citation

dans toute mesures physiques il y a systématiquement un biais  comme on peut le voir sur les spectres pros (les rapports sont proche de...)

 

Oui l'acquisition et le traitement des données font qu'on ne tombe pas forcément pile poil sur la valeur théorique.

Les spectres pro cités donnent des résultats très proches de 3.

A mon petit niveau : sur Kn 68, suivant la manière d'ajuster ma zone de binning je trouvais des résultats variant de 1,2 à 2,7. Le zone de binning conduisant à 1,2 n'était clairement pas bonne.

C'est important d'arriver à supprimer toutes les données parasites (raies telluriques, etc...), mais c'est aussi important de s'assurer que le rapport reste proche de 3 (dons la fourchette donnée par Agnès en 1989 par exemple : 3,01 +/- 0.23 ).

 

 

 

Dans le texte d'Agnès que tu présentes sur la détermination de la température électronique, on est sur une tout autre problématique.

Je m'y suis penché pendant les vacances de noël.

Le rapport des intensités j(5007)+j(4959) / j(4363) est un indicateur de la température de la nébuleuse.

 

Ce qui m'embêtait c'est que chaque auteur : Gurzadyan, Lequeux, Agnès, Osterbrock y va de sa petite formule, donnant des résultats proches mais sensiblement différents.

Vu que je n'ai pas tous les bouquins qui détaillent le sujet, je me suis amusé à redémontrer la formule.

Ce n'est pas immédiat, il y a quelques pages de calcul, mais j'y suis parvenu entre 2 dindes et 2 plateaux d’huîtres :).

Au final : les hypothèses physiques prises en compte sont identiques entre les auteurs, les écarts viennent simplement des valeurs numériques retenues pour les données atomiques (force de collision et probabilité de désexcitation par radiation).

Les auteurs n'utilisent pas les mêmes sources, normal leur travaux s'étalent sur presque 50 ans !

Au final, c'est la formule d'Osterbrock (2006) qu'il faut préférer car il utilise des valeurs de données atomiques plus contemporaines, datant de fin 90 : R[OIII] ~ 7,9 exp(3,29.10^4 / Te) ; quand Ne est faible.

 

Mais il existe des données atomiques plus récentes (2012), qui conduiraient à réviser cette formule : https://arxiv.org/abs/1204.0812

Bon après application numérique, c'est quasi pareil que la formule d'Osterbrock :  R[OIII] ~ 7,8 exp(3,29.10^4 / Te) ; pour Ne faible.

 

D'autres études (2013) tendent à dire qu'il faut abandonner l'utilisation de ces formules (trop simplistes) et préférer les résultats fournis par des codes de calcul qui prennent en compte des mécanismes physiques beaucoup plus fins. Les écarts sont pour le coup trèèèès importants par rapport aux petites formules : https://arxiv.org/abs/1311.5041

 

En fin bref c'est un sujet intéressant, j'écrirai un petit truc là-dessus sur mon site  :).

Modifié 4 mars 2019 par lionello

[Taapuna 40]

Super, merci pour toutes ces infos, effectivement, je suis curieux de lire ton  "petit truc" sur le sujet

Pour les zones de binning, je me borne à les paramétrer pour que j'obtienne le maximum de signal sur les raies les plus fortes mais c'est vrai qu'il est important de surveiller les rapports obtenus, je note.

En tout cas, tu as bien constaté que ce paramétrage des zones de binning est très délicat pour les objets que nous observons. Au traitement, c'est à ce niveau que je passe le plus de temps. Après, ça dépend du signal de l'objet. Si il "pète" bien sur une image brute et qu'il n'y a pas d'autres étoiles gênante, ce paramétrage  est beaucoup moins contraignant.  

 

[OlivierG 782]

Il y a 4 heures, lionello a dit :

A mon petit niveau : sur Kn 68, suivant la manière d'ajuster ma zone de binning je trouvais des résultats variant de 1,2 à 2,7. Le zone de binning conduisant à 1,2 n'était clairement pas bonne.

Lionel,

 

Il y a également le phénomène de rougissement des raies qui peuvent  impacter le résultat selon la distance de la NP par rapport à nous. Après c'est sur que la zone de binning doit être bien sélectionnée avec précaution pour ne pas inclure par exemple du fond de ciel et il vaut mieux prendre une zone plus petite que toute la NP.

[petittom 75]

Pascal,

Quel est la référence du livre d'Agnès dont tu postes l'extrait ?

[lionello 309]

Le 04/03/2019 à 16:14, OlivierG a dit :

 

Il y a également le phénomène de rougissement des raies qui peuvent  impacter le résultat selon la distance de la NP par rapport à nous.

 

Salut Olivier,

 

Oui en effet. Mais le dérougissement est négligeable lorsqu'on fait le rapport de ces 2 raies, car elles sont très proches (5007 et 4959 A).

Le dérougissement ne jouera pas dans le bon sens non plus puisque c'est l'intensité de la raie à 4959 A qui va augmenter.

Par contre pour évaluer la température électronique, le dérougissement n'est certainement plus négligeable car on va chercher la raie à 4363 A, bien éloignée du doublet.

 

 

 

 

[Taapuna 40]

Thomas, c'est le livre "Astronomie Astrophysique".

Le chapitre consacré aux NP a été repris lors du  colloque "Oléron" à La Rochelle en 2011 : http://www.cielocean.fr/uploads/images/FichiersPDF/FINAL_oleron_francais_fevrier2011.pdf

[petittom 75]

Merci Pascal !