Etoiles doubles et spectroscopie

[ClaudeS 3 553]

Bonjour à tous,

 

Pensez-vous que qu'il est possible de s'initier aux étoiles doubles très serrées (0.1 à 0.8" d'arc) avec une lunette apo de 152mm et de 1200mm de focale et une camera ASi 224MC avec la technique de la spectroscopie, par le dédoublement et l'identification des raies?

 

Merci,

Claude

[OlivierG 782]

Bonjour,

 

Oui, c'est faisable en spectro mais l faut un spectro d'une certaine résolution, un LHIRES III est une bonne solution (R=18000). En spectro on peut mettre en évidence des compagnons pas visibles optiquement parlant même avec de très gros télescopes, c'est là tout l'intérêt de la spectro car on mesure ici un décalage Doppler des raies des 2 composantes au cours du temps et donc on peut retrouver la période de rotation.

 

Le plus simple c'est de ce faire la main avec par exemple cette étoile (Mizar), facile à faire sur quelques nuits :

http://www.spectro-aras.com/forum/viewtopic.php?f=6&t=1194

ou

http://www.astrosurf.com/buil/isis/isis_tuto/tuto4.htm

 

Après on peut faire également ce genre de mesures sur un système complexe à plusieurs compagnons et qui ne sont pas séparable optiquement (sauf peut être le VLT) :

http://o.garde.free.fr/astro/spectro/Eta-Orionis-Period.pdf

 

Et on peut encore aller plus loin avec la détection d'exoplanet comme sur cet exemple :

http://www.astrosurf.com/buil/exoplanet2/51peg.htm

 

Pour l'optique, le LHIRES III est optimisé pour un f/d10 mais dans ton cas avec une lunette à f/d 8 cela fonctionnera tout de même (on aura juste un rendement moins bon). Reste que le capteur de l'ASI 224 MC est un peu  petit pour enregistrer la totalité de la largeur d'une raie comme H Alpha ou H Beta et qu'un capteur couleur n'est pas très approprié en spectro (peut sensible, perte de résolution à cause de la matrice de Bayer qui de plus ne vas enregistrer qu'une couleur monochromatique donc sur uniquement les pixels rouges si l'on prend un spectre sur H Alpha, donc que 25% des pixels de la matrice).

Modifié 6 mai 2019 par OlivierG

[ClaudeS 3 553]

il y a 33 minutes, OlivierG a dit :

LHIRES III

En partant, pour me faire la main, avec un 200 lignes/mm je vais pouvoir faire quelques chose sur des doubles entre 0.5" et 1" avec soit ma lunette 152/1200 ou mon maksutov 200/2000, bien que je dédouble visuellement 0.9"?

Histoire de voir…..

Je vois que mon maksutov serait bien plus adapté que la lunette avec le LHIRES III / 2400 lignes/mm.

Modifié 6 mai 2019 par STF8LZOS6

[ClaudeS 3 553]

il y a 35 minutes, OlivierG a dit :

décalage Doppler des raies des 2 composantes

Ok je comprends. C'est le doppler qui permet la résolution. Je pensais que c'était l'écart ….suis-je bête. Lui il reste lié au pouvoir séparateur de l'instrument. Exact?

[OlivierG 782]

Il y a 2 heures, STF8LZOS6 a dit :

Ok je comprends. C'est le doppler qui permet la résolution. Je pensais que c'était l'écart ….suis-je bête. Lui il reste lié au pouvoir séparateur de l'instrument. Exact?

En spectro pour résoudre un système binaire, c'est la résolution du spectro qui compte pas celui de l'optique. L'optique sert ici uniquement à collecter un maximum de photon (une sorte d'entonnoir à photon). 

Dans le cas de binaires non résolues optiquement, on fait donc le spectre de la binaire dans sa globalité et c'est l'analyse du spectre qui permet de mettre en évidence les 2 composantes à condition d'avoir la résolution spectrale requise. On voit ainsi par effet Doppler le mouvement de la raie au cours du temps.

 

Ne pas confondre également la densité du réseau avec la résolution du spectro, ce sont 2 choses différentes. La résolution R d'un spectro est le pouvoir de résoudre 1/R de la longueur d'onde observée. Si par exemple on a une résolution de 1000, cela veut dire que l'on est capable avec ce spectro de voir  des détails de 1/1000 de la longueur d'onde observée. Sur H Alpha Lambda = 6562,8 Å, on pourra avoir des détails de l'ordre de 6,56 Å, avec un spectro R=10000, les détails seront 10x plus petit : 0,56Å. Avec un LHIRES III R=18000 environ, on aura donc des détails sur H Alpha de 0,36Å.

 

Avec un réseau de 200 tr/mm (je suppose que c'est un réseau à transmission ?), on est à des résolutions trop basses pour voir quelques choses de significatif, il faut au moins 5000 à 6000 de résolution pour voir le cas de Mizar. 

[ClaudeS 3 553]

Il y a 1 heure, OlivierG a dit :

(je suppose que c'est un réseau à transmission

oui c'est en transmission...et donc je ne peux espérer que faire des spectres et de détecter/identifier des raies. Je crois avoir pigé.

Pour Mizar, et les 5 à 6000 lignes, tu parlais de cette double ci, la double spectroscopique à 0.002 à 0.006" d'arc?

[OlivierG 782]

Oui c'est bien Mizar. Là encore ce qui compte en spectro c'est pas la séparation angulaire mais plutôt la vitesse des 2 composantes et donc le décalage en longueur d'onde qu'il est facile de metre en évidence avec un spectro d'une résolution de 5000 à 6000.

 

Avec un spectro basse résolution, on peut par contre  mesurer la vitesse de rotation autour d'un trou noir (par exemple dans M87) car la vitesse est très importante et donc accessible à la résolution d'un spectro basse résolution du style ALPY 600 ou LISA. Ou encore la vitesse d'éloignement d'une galaxie ou d'un Quasar.

 

le facteur limitant pour un spectro donné et une optique, c'est la magnitude limite. Avec un LHIRES III et un télescope de 300mm par exemple, la magnitude limite va se situé autour de 7-8 selon le SNR que l'on compte avoir sur le spectre par contre avec un ALpy 600 ou un LISA on va pouvoir avec le même setup aller faire des magnitudes 14-15.

[ClaudeS 3 553]

Merci pour toutes ces explications OlivierG. Finalement, plus la double est serrée et rapide, mieux on la voit double en spectro. C'est dingue ce truc...

Je vais réfléchir à tout cela, et rejoindre un groupe par la suite me semble la meilleure option.