Question sur les régions HII

[RedDaron 1]

Hi,

Comment explique-t-on le nom "régions HII", ces grands nuages d'hydrogène rayonnant en alpha, beta, gamma, etc...?
Autrement dit, que veut dire "HII"?

Et pendant qu'on y est, pourquoi l'oxygène doublement ionisé s'appelle-t-il OIII?

Merci de m'éclairer,
Red Daron

[jackbauer 2 13 743]

Pas encore le reflexe Wikipédia ? http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9gion_HII

[RedDaron 1]

C'est ce que j'ai fait en premier, Jack, bien évidemment!!
Mais ça ne répond pas à ma question:
Pourquoi HII?
Pourquoi OIII?

[RedDaron 1]

Ooops!

[Ce message a été modifié par RedDaron (Édité le 02-05-2010).]

[jackbauer 2 13 743]

bin...

extrait :
"Les régions HII tirent leur nom de la présence en grande quantité d'hydrogène ionisé, noté HII, à ne pas confondre avec l'hydrogène moléculaire (H2), et l'hydrogène neutre atomique (HI)."

[Bernard Augier 1 254]

La réponse se trouve chez les spectroscopistes…

Disons un autre regard sur les nébuleuses. Et un autre langage. Basé sur l’analyse des spectres. C’est toute l’histoire des raies interdites et de la découverte de feu le « Nébulium ». Passionnant tout ça, mais pas simple.

C’est tout le problème des synopsis entre termes ressemblants de sciences différentes. Parfois superposables… mais pas toujours.

Il y a le regard du spectroscopiste qui observe et définit des typologies comme les zones HI, HII, les raies OIII et H alpha …

Il y a l’interprétation du physicien qui rapporte ça à des états moléculaires ou atomiques particuliers, avec les notions d’hydrogène ionisé, d’oxygène ionisé 2 fois en milieu interstellaire…

[RedDaron 1]

Bernard,

Quelle est par exemple la différence entre une zone HI et une zone HII, eu égard à la spectroscopie??

[christian_d 3 151]

Salut Red

Les régions HII correspondent à une ionisation de l'hydrogéne, c'est à dire la "perte" d'un électron. Ce changement est provoqué par le rayonnement proches de certaines étoiles. Ce rayonnement "arrache" l'électron qui gravite autour du proton de l'hydrogéne. Ce changement provoque une emission visible en fin de spectre (rouge).

Les regions HI sont associées aux atomes d'hydrogéne "neutre", donc H au lieu de H2, ils correspondent à un changement d'état de l'électron qui gravite autour du proton (changement de sens, de souvenir). Ce changement provoque une emission sur la longueur d'onde radio à 21 cm de longueur d'onde, donc rien à voir avec l'emission sur le spectre visible des zones HII.

HI n'est pas une ionisation. L'électron reste autour du proton, mais il change de sens en emettant dans la bande radio centimétrique (détéctable aux radio telescopes).

Mais des spécialistes pourront t'apporter d'autres précisions...

Christian

[Ce message a été modifié par christian_d (Édité le 03-05-2010).]

[RedDaron 1]

Merci Christian, c'est pas très clair tout ça...

Pour les raies Ha, Hb, continuum, Ion, etc... c'est facile à comprendre et on sait de quoi on parle.

Pour la terminologie HII, j'avoue que je ne sait toujours pas de quoi il s'agit!

[christian_d 3 151]

bin pourtant cela me semble facile à comprendre

la molécule d'hydrogéne est composée par 2 atomes H+H = H2
Quand c'est ionisé on appelle cela zones HII qui rayonne dans le spectre visible.

l'atome neutre c'est H "tout seul"
Quand son electron change de sens il rayonne dans la bande radio centimétrique, on appelle cela HI

Dans l'Univers on rencontre l'Hydrogéne sous différentes formes (H, H2 ou H2 ionisé...)

Je ne sais pas comment expliquer autrement.

Christian

[RedDaron 1]

Christian,

tu veut dire que HII fait référence à la molécule d'hydrogène H2 ionisée??

Et HI à l'hydrogène atomique dont le spin est responsable de l'émission radio du rayonnement fossile?

En tout cas, merci de ton éclairage

[Ce message a été modifié par RedDaron (Édité le 05-05-2010).]

[Kirth 4 250]

Bonjour Christian

en fait, c'est pas tout à fait ça.
HII ne veut pas dire H2.
Le chiffre romain indique le degré d'ionisation: I = neutre, II = ionisé une fois, III = ionisé deux fois, etc, nonobstant le nombre d'atomes.

Donc, HI désigne les raies issues de l'hydrogène neutre (atomique, H ou moléculaire H2)
HII désigne les raies issues de l'ion H+
De même, OI, c'est pour l'oxygène neutre (en général moléculaire, O2), OII pour O-, OIII pour O2-

Idem pour les autres éléments.

Ces notations viennent des spectroscopistes. Je ne sais pas d'où c'est sorti exactement, mais je suppose que l'utilisation du chiffre romain pour exprimer le degré d'ionisation sert justement à éviter de faire la confusion avec l'indice donnant le nombre d'atomes dans la molécule.

Je ne suis pas sûr d'avoir beaucoup fait avancer le schmilblick, mais bon.

Amicalement,

[Ce message a été modifié par Kirth (Édité le 05-05-2010).]

[RedDaron 1]

Si Kirth, tu as très bien fait avancer le schemileblick!!
Tes explications sont très claires et répondent exactement à ma question

Juste une confirmation, par exemple:
OIII ionisé 2 fois a donc perdu 2 e-

et H ne peut-être ionisé qu'une fois puisqu'il n'a qu'un seul électron à perdre, le noyau, un proton se retrouvant seul...

J'ai bon?
En tout cas, un grand merci à toi et à Christian!

[Kirth 4 250]

Allo RedDaron,

OIII veut bien dire double ionisation, et O a une propention à gagner des e-. Donc O2- (avec 2 en puissance et pas en indice) veut dire 2e- gagnés par l'Atome.

Et oui aussi pour ce que tu dis sur H. On ne verra jamais de région HIII, car H ne peut être ionisé qu'une fois.

A+

[Ce message a été modifié par Kirth (Édité le 06-05-2010).]

[RedDaron 1]

Ah oui, autant pour moi en ce qui concerne l'oxygène... qui capte des e- pour être ionisé!!
Mes cours de chimie sont bien loin

Comme quoi ça valait le coup de poser la question car peu de gens semblent au courant de cette nomenclature...
Merci à toi,
Bon ciel

[christian_d 3 151]

Bonjour à vous deux...

Oui H ne peut être ionisé qu'une seule fois. Cette ionisation rayonne dans le visible en fin de spectre (en formant les zones dites HII).

Le HI n'est pas une ionisation. Je pense que ce ne sont pas des "raies" enregistrées au spectro mais une fréquence radio centimétrique enregistrée au radiotelescope.

Christian

[Kirth 4 250]

Oui, Christian, HI, ce n'est pas dans le visible.

RedDaron, en fait, je me suis posé la même question que toi il y a un peu plus d'un an, et j'avais fini par trouver quelques ressources sur le net (google books) qui expliquaient cette notation en chiffres romains. Mais j'avais un peu ramé.

A+

[RedDaron 1]

Merci cousin

[Ce message a été modifié par RedDaron (Édité le 09-05-2010).]

[ChiCyg 0]

Je n'ai pas réussi à trouver l'origine historique de la notation I, II, III, ... XV. Ce qui est sûr c'est que ca correspond à des pertes d'électrons par l'atome. O III c'est de l'oxygène qui a perdu deux électrons (et non gagné) donc O++.

Ce qui brouille un peu les choses c'est l'appellation "régions HI" ou "régions HII". Les régions HI sont très froides et les atomes d'hydrogène restent presque tous dans leur état fondamental, ils rayonnent donc très peu. Seuls des changements de spin entre électron et proton (structure hyperfine) provoquent de petits changements d'énergie ce qui est détecté dans la raie à 21 cm.

Les zones dites HII concernent aussi des atomes d'hydrogène mais qui sont (partiellement) ionisés par le rayonnement UV d'étoiles proches. Lors de la recombinaison d'un ions H+ (un proton) avec un électron l'électron peut "descendre" la cascade des niveaux autour du noyau. On observe, en particulier, les raies de la série de Balmer (qui correspond à l'arrivée sur le (ou au départ du) deuxième niveau. Quand l'électron descend du troisième au deuxième ça donne H alpha, du quatrième H beta, etc ...).

En fait HII (un proton) ne montre aucune raie. Il faut qu'un électron se lie avec le proton pour avoir des niveaux d'énergie, mais alors ce n'est plus de l'hydrogène ionisé, c'est HI.

Conclusion, c'est HI qui permet d'observer les régions HII !

A noter que dans les atmosphères d'étoiles relativement froides l'ion H- (un atome d'hydrogène atomique acoquiné avec un électron) est une source d'opacité importante dans l'infrarouge.

[dg2 2 033]

[Ce message a été modifié par dg2 (Édité le 19-05-2010).]

[Kirth 4 250]

Salut ChiCyg,

Merci de m'avoir corrigé. OIII correspond en effet à O++, et non O--.
Il se passe vraiment des trucs louches dans l'espace interstellaire....

A+

[RedDaron 1]

Kirth,
Bon, ben j'avais pas dit de connerie plus haut!!

[Ce message a été modifié par RedDaron (Édité le 22-05-2010).]

[Kirth 4 250]

Salut RedDaron,

en effet !!! Quand je me suis renseigné l'an dernier, le fait que dans l'espace des ions O++ puissent se former m'avait échappé.
Mes souvenirs ioniques dataient un peu, et à l'époque, j'avais appris que l'ion oxygène, c'était O--.

A+

Alex

[dg2 2 033]

En astronomie existent beaucoup d'ions qui n'existent pas dans nos conditions terrestres de temperature et de pression. A la surface d'une etoile a neutrons, par exemple, vous voyez des raies que vous pouvez associer au fer... 24 ou 25 fois ionise (Fe XXV ou Fe XXVI dans les notations precedemment discutees). Vous voyez aussi du O VII.