cbuil

Observation d'objets faibles avec Star'Ex

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Un petit peu de spectrographie stellaire avec Star’Ex pour changer des images solaires et se rafraîchir un peu la nuit.

 

J’ai souvent indiqué qu’une bonne configuration pour débuter en spectrographie stellaire avec Star’Ex était fort voisine de celle employée pour faire des images du Soleil (Sol’Ex) : réseau de 2400 lignes/mm et 80x125 mm coté optique. A condition d’adapter la largeur de fente à son télescope et d'utiliser une caméra refroidie (CCD, CMOS), on est quasi sûr de faire de bons spectres, et même très bons, avec une très haute résolution spectrale et un vrai intérêt astrophysique. Voir tous les détails ici : http://www.astrosurf.com/solex/sol-ex-etoiles.html

 

Plus difficile à utiliser (à peine à vrai dire, j’aurai l’occasion d’y revenir dans une vidéo future), une configuration avec un réseau de 300 lignes/mm. et 80x80 mm, présente aussi un intérêt. Star’Ex n’est pas trop mauvais dans cette disposition (en fait, j’ai optimisé l’optique Star’Ex pour cette solution 80x80, 300 traits/mm). Bien sûr, la résolution spectrale est bien plus basse, mais avec l’intérêt d’observer des objets assez faibles, disons de magnitude supérieure à 10.

 

Voici ce que cela donne par exemple avec un télescope Celestron C9.25 (f/10) avec Star’Ex en configuration 300t/mm, 80x80 et une fente assez large de 35 microns. La résolution spectrale est alors un peu supérieure à R=600. Je trouve le test sur ce setup instructif, car il est assez répandu côté télescope (gamme C8, C9, C11, mais autres instruments possibles bien sûr) et il peut encourager à ce lancer.

 

Voici un exemple caractéristique d’observations : l’étoile de type Be KY Cyg, qui n’avait pas jusqu’alors de spectres dans la base BeSS (http://basebe.obspm.fr/basebe/Accueil.php?flag_lang=en), car étoile sûrement jugée un peu faible avec une magnitude V=11.9 (pose cumulée de 30 minutes) - une première donc :

 

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On voit une très belle raie H-alpha en émission (on la détecte aussi dans H-beta).

 

L’étalonnage spectral et le calcul de la réponse instrumentale avec un réseau de 300 lignes/mm est plus délicate qu’avec un réseau de 2400 t/mm, mais on peut tout de même faire des choses sympa, comme ici, le spectre comparé de l’étoile HZ44 de magnitude 11,7, un objet très bleu, utilisée notamment pour étalonner les données du Hubble et de pas mal de télescopes professionnels (la courbe rouge est la référence) :

 

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Vous voyez que notre spectrographe en plastique (DIY) ... c’est du sérieux !

 

Cible plus difficile, mais c’est aussi le but de ma manip, la nova naine AM Her, qui montre des éruptions régulières, mais au moment de l’observation, au plus bas de sa brillance, ici vers la magnitude 15.3 (données AAVSO) :

 

_amher_202205_13_924_somme.png.edeeb853b7b5f3bab1fcd3dbd063d589.png

 

Depuis mon site d’Antibes, avec en plus depuis quelque temps, un ciel pas bien transparent (0,5 magnitude d’absorption au moins je trouve dans le sud de la France), il faut poser longtemps, mais on ferait un sacré boulot si on regroupés nos observations (avec Star’Ex et autres, genre Alpy, bien entendu). Il faudrait que l’on s’organise !

 

Pour finir ce bref panorama d’observations récentes, j’ai entrepris une série à laquelle vous pouvez vous associer aussi, consistant à couvrir le cycle de 162 jours du micro-quasar SS433. On est ici sur l’un des objets les plus fascinants que l’on puisse observer lorsqu’on dispose d’un petit spectrographe. C’est un système double, dont l’une des composantes n’’est autre qu’un trou noir !

 

Il est de petite masse, un peu moins de 3 masses solaire (rien à voir avec le trou noir de notre Galaxie, tout récemment détaillé)., mais un trou noir, qui attire dans son horizon, la matière de son compagnon. SS433 est au centre d’un résidu de supernova (explosion estimé à 12 000 ans).  Il y a énormément à dire sur cet objet, vous pouvez regarder cette vidéo (en anglais, mais très illustration) :

 

https://www.youtube.com/watch?v=FNKC9acSBR0

 

A noter la présence du jet qui tourbillonne avec la précession et qui éjecte la matière à 79 000 km/s (vous avez bien lu, c’est 25% de la vitesse de la lumière !).  Dans ces deux spectres Star’Ex pris à 24 heures d’intervalle (hier et avant-hier) vous pouvez voir la signature de ce jet par la présence de deux pics rouge et bleu de la raie Halpha qui montrent une énorme vitesse radiale des gaz par rapport à la raie normale induite par le disque d’accession, comparativement plus calme :

 

_ss433_seq_publi.png.864170e00919e4755179a738e393c8cc.png

 

Remarquez les changements en seulement 1 jour. Compte tenu des vitesses en question, c’est phénoménal. C’est comme si on observe le balayage d’un phare au bord de la mer. 

 

Tout ceci échappe aux astrophotographes, qui ne voient qu’un point ;-)

 

Le but est de faire un film complet de la rotation du système SS433. A ma connaissance, même les professionnels n’ont jamais réalisé cela, car le coût d’observation sur leurs télescopes est trop élevé. Si on arrive à faire ce truc avec nos petits moyens (il n’y a pas de raisons), cette première fera grand bruit…. Vous voulez être de l’aventure !!!!???

 

Christian Buil

 

 

PS : accessible à Star’Ex, mais aussi à tous les spectrographes bien adaptés, genre Alpy, Lhires base résolution, Lowspec, UVEX...

Edited by cbuil
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Bonsoir Christian,

 

Que de projets ambitieux ! le suivi de SS433 et un projet captivant... Mais je ne sais plus ou donner du setup !!

 

Après avoir tout juste abandonné l'idée de recycler mon T115, je m’apprêtai à reconvertir mon Newton 180mm F7 à la spectro... mais serai t’il suffisant (?)  ou devrais je plutôt utiliser le DK350 en basse définition... Il va falloir que je réfléchisse pour faire les bons choix !! pas facile.....

 

Xavier

 

 

 

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Xavier, je comprend tes dilemmes. Quant on a trop de choix ce n'est jamais simple, et c'est vrai aussi qu'on peut ne plus savoir où donner de la tête à un certain moment. Il faut se spécialiser en général.

 

A mon avis les deux télescopes que tu décris sont exploitables à la fois en haute et basse résolution. Je suppose que le DK350 est le modèle ouvert à f6.8. Dans les deux cas un poil trop ouvert. Une Barlow légère pour le Newton pour passer vers f/9 éventuellement (pas évident), mais bon, à priori j'utiliserais tel quel dans un premier temps en haute résolution. Le DK350, c'est une sacrée bête et potentiellement très efficace en basse résolution avec une fente de 35 microns. Faut tester et croiser nos données sur quelques cas tests au moment venu pour affiner les choix.

 

Christian 

Edited by cbuil
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Une nouvelle observation de SS 433 en cette nuit d'éclipse de Lune - on voit les deux composantes H-alpha du jet qui s'écartent de plus en plus, ce qui signifie que le pinceau du jet (avant et arrière) se dirige de plus en plus vers nous (mais pas de danger, la direction du jet est presque perpanduculaire à notre direction) :

 

__SS433_publi2.png.61bbb630705b24a64c707c690fe409d4.png

 

Une image du setup en cette fin de nuit, alors que l'on pointe SS 433 :

 

setup1.jpg.e64e6cc5308e89e2d8f7e952dfcc6b0a.jpg

 

A l'iphone :

 

setup2.jpg.12f2f1cf608b36708855325229393929.jpg

 

L'étalonnage spectral se fait avec une seule lampe néon montée en permamence à l'avant de l'ouverture :

 

setup3.jpg.64dd4d5058ab8cfc3c2eed1f2477d401.jpg

 

Christian

 

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Salut Christian,

Wow ! Absolument spectaculaire ces observations, bravooo :)

Ca donne envie, l'aventure me tente bien également mais je vais essayer de ne pas trop m'éparpiller sachant que mon temps libre est bien limité.

L'emploi d'un réseau de 300 tr/mm est il réservé à la config 80x80 ? si oui pourquoi ? Moins d'aberration optique avec la config 80x80 ?

 

++

G

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C'est très intéressant comme observation, merci je vais la tenter cet été avec l'ALPY et le 400. D'après wikipedia, le plan d'accrétion et donc les jets suivent un mouvement de précession ayant une période d'un peu moins de 6 mois. On peut donc s'attendre à avoir une superposition de variations rapides dues à la vitesse du jet (ce que tu met en évidence ici) et une variation plus lente causée par la précession. 

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Salut Guillaume,

 

Il y a tellement de trucs à faire avec un spectrographe.... ! Tu as raison, tu a du temps, concentre toi sur ce que tu fais, le pire est en effet d'aller dans tous les sens et ne rien finir.

 

La configuration 80x125 mm avec le 300 t/mm donnerait un spectre trop dispersé, très difficile à exploiter et qui ne montrerait qu'une portion du spectre visible, alors que l'intérêt ici est de le voir en entier. En outre, la qualité optique est optimale avec le configuration 80x80 + 300 t/mm, donc oui , moins d'aberrations.

 

En fait, à un certain moment il faut fabriquer plusieurs Sol'Ex / Star'Ex si on veut s'en sortir ;-)

 

Christian

 

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Super post ! Je suis convaincu, je vais me lancer dans la spectro ! Ça sera l'occasion d'utiliser l'imprimante 3d offerte par mon beau-frère :) 

 

Faire un "film" de la rotation du système, c'est hyper excitant. En plus, étant basé aux US, je pourrai contribuer des données à ~12 heures d'intervalle de la France. Si j'arrive à régler mes problèmes de suivit sur la CGX, ça sera au C11, sinon au C8. Pour la camera, j'ai une Atik 414ex qui a des gros pixels (et pas beaucoup) mais hyper sensible. Sinon c'est la 120mm ou la 174mm mini de chez ZWO (non refroidies).

 

Par contre je débute complètement en spectro, donc pas mal de lecture pour apprendre les bases (j'ai fait pas mal de photométrie d’étoiles variables et des occultations d’étoiles par astéroïdes dans le domaine 'science', mais jamais de spectro).

 

Je vois que tu es sur Antibes ! Je serai de passage à Juan-les-Pins mi-juillet, si je peux m’incruster pour une observation ça serait super !

 

jf

 

PS: Le premier lien dans le premier message a un petit problème (le point '.' de fin est inclut dans le lien)

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Salut jf

 

Si tu es en france cet été et que tu es chaud pour la spectro, il y a un ressemblement à l'OHP fin juillet pour une semaine d'observation. Christian y sera aussi très probablement.

 

 

La 414 est une très bonne camera pour la spectro.

 

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Il y a 10 heures, lionello a dit :

Salut jf

 

Si tu es en france cet été et que tu es chaud pour la spectro, il y a un ressemblement à l'OHP fin juillet pour une semaine d'observation. Christian y sera aussi très probablement.

 

Merci pour l'info @lionello ! J'aurais beaucoup aimé pouvoir participer à ce rassemblement mais mon programme est à tout boucle pour ce retour en France. Ça fait 2 ans et demi que je ne suis pas rentré (et mon dernier passage en Décembre 2019 avait été en coup de vent, avec une escapade en Arabie Saoudite pour l’éclipse annulaire au lever du soleil...) alors j'ai quelques obligations de visites familiales qui ont la priorité sur les activités astronomiques. Si j'arrive à caser une soirée d'observation lors de mon passage sur la cote d'Azur (peut-être aller passer une nuit à Calern ?) ça sera le maximum.

 

J’espère que vous aurez beau temps ! De mon coté, je vais devoir apprendre avec les tutos :) 

 

jf

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Bonjour Christian, bonjour à tous,

 

Apres un moment sans faire de spectro, je vais m'y remettre. J'ai quelques projets en tete (spectro stellaire, courbe de rotation de galaxies...) et le suivi de SS433 va certainement faire partie de cette liste. Je vais observer avec un C8 et un spectro Dados de Baader. Ma question a Christian: pour collaborer a ce projet, est-il preferable d'utiliser un R de l'ordre de 600 et avoir le spectre "complet", ou alors de monter en R vers 3000 et de se centrer sur H-alpha?

 

Autre question / commentaire: quand j'avais fait mon projet de mesure de la masse sombre dans l'amas de la Vierge, je m'etait rendu compte que la position de la lampe neon en avant du telescope jouait legerement sur la position des raies: Je vois sur ton set-up C9 que la lampe n'est pas au plus proche de l'axe optique: est-ce voulu? La lampe est-elle dans une orientation particuliere par rapport a la fente (e.g. Dans l'axe de sa longueur)?

 

Christian, merci pour tout ce que tu apportes encore et encore a l'astro amateur et au plaisir de contribuer a ce projet.

 

 

Arnaud

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