Observation d'un quasar à z=4.41

[cbuil 3 422]

 

Inspiré par une observation vraiment exceptionnelle, remarquable, de Robin Leadbeater : http://www.spectro-aras.com/forum/viewtopic.php?f=6&t=2758 (il a utilisé un Alpy200, version modifiée du Alpy600, sur un C11), je me suis attaqué à l’observation d’un quasar situé à une énorme distance, avec un z de 4.41 et dont  la magnitude tourne autour de 19.

 

J'ai utilisé le tout léger et peu couteux spectrographe Star’Ex (impression 3D) , une fente de 23 microns, une caméra ASI183MM, le tout sur mon fidèle Newton de 200 mm f/5 :

 

 

Le spectre en haut est celui de la nova Cas 2021, observé la même nuit, et qui est un véritable phare par rapport au quasar en question.

 

Au centre le spectre du quasar. En fait vous ne voyez rien, si ce n’est l’intense pollution de mon site d’observation situé sur la Cote d’Azur (avec en plus un lampadaire sodium proche, dans ma résidence, bien intense, qui ne s’allume que par intermittence, mais… qui était allumé cette nuit là !). Il y a avait aussi la Lune dans le ciel.

 

En bas, le résultat après avoir retiré le fond de ciel par traitement informatique (ISIS). Et là, ce n’est pas très beau, mais on voit un trait horizontal sur la droite, un peu plus loin dans le rouge que la raie H-alpha, qui sort à peine du bruit (RSB de 4 ou 5, mais la détection est sure). Ce bout de spectre tout rouge, n’est autre que la raie Lyman alpha du spectre du quasar , qui est émise à la longueur de 1216 A, c’est à dire très loin dans l’UV, mais que l’on retrouve au niveau de la raie H-alpha bien connue en raison du décalage vers le rouge (red-shift).

 

Comme tenu de la valeur du z, ici z=4.41, on calcule que la vitesse de récession de l’objet est de l’ordre de 280 000 km/s (je rappelle que la vitesse de la lumière c’est 300 000 km/s). Cela amène la distance de ce quasar à environ 13 milliards d’annéee lumière. C’est le spectre de l’objet le plus lointain que j’ai jamais pris.

 

Voici un spectre pro de cet objet :

 

 

Sol’Ex a donc permis cette observation, mais tout bon spectro bien employé peut permettre de réaliser cette chose. Disons que le rendement de Sol’Ex est bon et autorise l’opération (ca donne une idée du nombre d’objets observable - no limit !).

 

Pour fixer la difficulté, voici trois images :

 

 

A gauche l’image du Digital Sky Survey. Le quasar n’est déjà pas trop évident. Au centre l’image du champ prise en 60 secondes avec une ASI290 mini. Le quasar est totalement invisible face à l’intense brillance du fond de ciel de mon observatoire. Cela permet de bien voir la fente dans la caméra de guidage (elle a une double largeur 23 et 230 microns, c’est une fente dite photométrique). A droite, j’ai positionné au jugé, en aveugle, le quasar dans la fente (c’est la grosse difficulté et incertitude), et puis c’est partie pour guider sur une étoile dun champ.

 

C’est le bruit de photon du fond de ciel qui limite ici. Je serais à la campagne, ce serait « facile » (en gros).

 

Je trouve amusant que le même instrument nous permette d’observer à la fois le Soleil à la magnitude -26,7 et l’un des objets les plus lointains de l’Univers à la magnitude 19. De quoi occuper toute une vie d’astronome avec un bout de plastique et un peu de verre !

 

Le setup :

 

 

Christian Buil

 

 

Modifié 24 avril 2021 par cbuil

[COM423 13 026]

Respect, sacrée prouesse quand même !

Le petit trait horizontal ne paye pas de mine, mais avec ces explications il devient tout de suite plus grand.

Merci pour ce partage détaillé et très pédagogique.

[Superfulgur 16 084]

Superbe manip...

Comme la liste des quasars découverts augmente quotidiennement, il sera peut-être possible d'aller plus loin, vers z = 5 voire plus, mais il faut trouver la cible dans les catalogues...

 

 

Modifié 25 avril 2021 par Superfulgur

[Chris277 581]

Superbe Christian ! De la belle manip.

ça ouvre des perspectives dans un ciel sans PL et sans Lune !

 

[Arnaud17 527]

Bonjour Christian,

 

Comme toujours, une superbe contribution a l'astro amateur: bravo! J'etais surpris par la largeur extreme de la bande, et puis j'ai pense qu'entre une raie d'emission large a l'origine (comme souvent sur les quasars) et l'etirement doppler, on doit pouvoir expliquer la largeur. A ce sujet, sur le spectre pro, la raie Lyman, c'est bien juste le pic elargi entre 6500 et 6750A? Une idee sur ce qui contribue a la difference de flux entre la droite et la gauche du pic?

 

... et tout ça avec un 200mm ;0)). Encore bravo

 

 

Arnaud

[yapo 1 758]

Le 25/04/2021 à 12:15, Superfulgur a dit :

Comme la liste des quasars découverts augmente quotidiennement, il sera peut-être possible d'aller plus loin, vers z = 5 voire plus, mais il faut trouver la cible dans les catalogues...

 

[VV2006] J101046.3-013104  dans le Sextant (les coordonnées sont dans le nom) valide les critères : z=5.09, V=18.04

 

En visuel, avec un télescope de la gamme des 600-800mm, ça doit le faire… (sous un bon ciel bien sûr)

 

"étoile" au centre de ce champ de 250" du Panstarrs (image avec filtre G).

 

 

Modifié 3 mai 2021 par yapo

[Superfulgur 16 084]

Il y a 12 heures, yapo a dit :

 

[VV2006] J101046.3-013104  dans le Sextant (les coordonnées sont dans le nom) valide les critères : z=5.09, V=18.04

 

MERCI !!!!

Il est parfait çui-ci !!!!

J'ai cherché dans les listes de quasars "amateurs", malheureusement, on se balade entre 1 et 3, je n'ai rien trouvé entre 4 et 5, je me demande comment faire pour trouver une liste de quasars triés par redshift...

A C2PU, je pourrais facilement monter entre 21 et 22, si ça se trouve, il y en a plein...

Merci encore !!!

S

[apricot 1 416]

Pour un catalogue de quasar, le top c'est le Milliquas ("Million quasar catalog").

On peut trier par redshift, par type, par coordonnées, par magnitudes... et exporter la liste triée dans un tableur. Voir:

https://heasarc.gsfc.nasa.gov/db-perl/W3Browse/w3table.pl?tablehead=name%3Dmilliquas&Action=More+Options

 

  En pièce jointe, un tableau avec des quasars "classiques" (type 1) de z>3.5

Extreme quasars.xls

 

En imagerie pour la plupart des quasars à z>5 il faudra atteindre Rmag 21, fastoche

 

EDIT, il y en a un sympa à z 6.4 !

WISEA J091342.17+393341.509 

RA DEC 13 42.17 +39 33 41.4

bmag 20.03

rmag 19.24 

z 6.400

Modifié 4 mai 2021 par apricot

[yapo 1 758]

Pas mieux qu'apricot, c'est dans le Milliquas que je chasse...

[Superfulgur 16 084]

Il y a 7 heures, apricot a dit :

Pour un catalogue de quasar, le top c'est le Milliquas ("Million quasar catalog").

 

Raaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaah, je vous aime d'Amour !!!

La prochaine fois que je vais à l'OCA, je me fais une ventrée de quasars ultra lointains !!!

MERCI !!!

S

[Superfulgur 16 084]

Il y a 7 heures, apricot a dit :

WISEA J091342.17+393341.509 

 

Ca a pas l'air aussi simple, j'essaie de l'entrer dans Aladin (comme les autres WISEA), il ne les reconnait pas... 

[penn 20 252]

Il y a 1 heure, Superfulgur a dit :

La prochaine fois que je vais à l'OCA, je me fais une ventrée de quasars (...)

 

^{_{Et surtout une ventrée de tagada et de zanzigliss}}   

[apricot 1 416]

Il y a 2 heures, Superfulgur a dit :

Ca a pas l'air aussi simple, j'essaie de l'entrer dans Aladin (comme les autres WISEA), il ne les reconnait pas... 

 

Chercher avec les coordonnées dans le NED (https://ned.ipac.caltech.edu/byname?objname=WISEA J091342.17%2B393341.5&hconst=67.8&omegam=0.308&omegav=0.692&wmap=4&corr_z=1)

ou sur le portail du CDS (http://cdsportal.u-strasbg.fr/?target=09 13 42.17 %2B39 33 41.509)