La rotation du sombrero

[apricot 1 416]

En 1914 Vesto Slipher a observé que le spectre de M104 est décalé vers le rouge, et que ses raies étaient inclinées, ce qui indiquait une vitesse de récession considérable ainsi qu'une rotation. Il avait utilisé la lunette de 60 cm (!) de l'observatoire de Lowell pour faire cette observation, avec probablement des heures de poses argentiques.

 

 

Est-ce qu'on peut faire la même observation avec nos instruments amateurs modernes ?

 

Avec un Newton 200 et Alpy 600,  le sombrero vu par la caméra de guidage

 

 

Le spectre brute d'empilage, 9x300 sec

 

 

Le résultat

 

 

On retrouve la signature du bulbe d'une galaxie spirale :

 

 

La forme générale du spectre et ses raies ressemble à celui d'une étoile de type K.

En comparant le spectre de la galaxie avec celui d'une étoile K au repos, on observe bien nous aussi un redshift :

 

 

J'ai mesuré le décalage avec la fonction de corrélation croisée (CCF) dans Isis, j'obtiens un redshift de 1000 km/s.

 

C'est l'expansion de l'univers qui lui donne cette vitesse de récession. Ca place M104 à une distance de 1000/H0 = 14 Mpc ou 45 millions d'années lumières.

 

Mais alors est-ce qu'il tourne ce sombrero ? On peut utiliser le décalage Doppler des raies dans le spectre de part et d'autre du bulbe galactique, le long de la fente, pour mettre en évidence la rotation
 

 

Extraction des spectres dans les zones est et ouest de la galaxie

 

 

Le résultat :

 

A l'oeil on devine un petit décalage des deux courbes. On peut utiliser à nouveau la fonction CCF pour mesurer ce décalage.

J'obtiens 400 km/s donc une rotation de l'ordre de 200 km/s.

C'est plutôt cohérent avec des mesures pro, par exemple

https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1988ApJ...335...40K/abstract

 

Le rapport signal bruit avec les raies en absorption n'est pas bon, on ne peut pas ici déterminer la vitesse de rotation en fonction de la distance au centre pour tracer une courbe de rotation. Pour cela il faut mieux choisir une galaxie avec des raies en émission bien puissantes, comme M77, ce qu'avait fait Vesto Slipher d'ailleurs ! La manip est ici :

 

Bon ciel,

Jean-Philippe

 

 

Modifié 14 mai 2022 par apricot

[Guillaume BERTRAND 1 649]

Superbe manip ! Bravo 

[mlel 88]

Excellent !

 

Merci pour ces détails de démarche Jean-Philippe

 

Matthieu

[COM423 13 052]

Impressionant de tels résultats, je suis admiratif

[Alef 2 490]

Bonjour JP,

Toujours les bonnes manips ! Félicitations ! j'avais jamais pensé à mesurer les raies d'absorptions pourtant parfois j'avais vu qu'elles étaient blue/red-shiftées.. Voilà il fallait que tu le fasses et je l'avais sous les yeux !! Bravo l'artiste !