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apricot

Etoile laser dans NGC 40 (spectro inside)

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Bonjour !

Pour mon deuxième post dans cette section je vous propose cette petite étude de la nébuleuse planétaire NGC 40 "nœud de papillon" dans Céphée.

L 12x90" et 3x12x90" bin2 pour les couleurs, au TN150/750 ccd 314l+ sur heq5 autoguidon au chercheur. L'image a été (pré)traitée avec pixinsight, pour voir :b:

La couleur est bluffante, ça donne envie de regarder de plus près ce qu'il en est vraiment ... On peut justement l'étudier avec un prisme ou un réseau (ici un SA 100 placé dans la roue à filtre) on obtient le spectre (ie l'arc en ciel) pour chaque étoile, ici dispersé à droite de l'image d'origine :

27x30" additionnées

Après recolorisation (par exemple avec VisualSpec) de la nébuleuse et de son étoile centrale en fonction de la longueur d'onde (ultraviolet, bleu, jusqu'au rouge puis infra-rouge)

C'est évident, la nébuleuse est très rouge :p En analysant un bout de la nébuleuse après calibration (sommaire, je suis loin d'être au point !) sur une étoile connue, le rouge de la nébuleuse colle au H-alpha a 6563 A. La nébuleuse est donc surtout composée d'hydrogène ionisé.

Ca a l'air de rayonner aussi dans le vert/bleu (l'hydrogène ionisé émet aussi de la lumière de cette couleur/longueur d'onde), mais peu ou pas dans le OIII. Original pour une nébuleuse planétaire :?:

Si on regarde l'étoile centrale de la nébuleuse, ca devient fascinant.. Normalement (l'immense majorité) des étoiles, comme notre Soleil, produisent un arc en ciel continu. Les étoiles chaudes sont plus bleues (Alnitak), les froides sont plus rouges (Bételgeuse). Tout juste peut on voir des raies d'absorption dans leurs spectres, qui signent les atomes qui les constituent et absorbent des couleurs bien particulières et caractéristiques. Avec l'étoile centrale de NGC 40, c'est différent :

On a un arc en ciel et des bandes sombres d'absorption, mais aussi et surtout des raies brillantes, d'émission. C'est une étoile "laser" ! Comme pour la nébuleuse les couleurs/longueur d'ondes nous renseignent sur la composition de l'étoile et ce qui l'entoure, ici on dirait du carbone.

C'est une étoile de Wolf-Rayet. Ces étoiles sont considérés comme des précurseurs de supernovaes, mais celle là restera sur le mode nébuleuse planétaire, elle s'effeuille en couche d'oignon. Elle a déjà expulsé tout son hydrogène (d'ou le Ha) et continue d'expulser sa matière (carbone) qu'elle fait fluorescer avec sa lumière intense.

Christian Buil a tiré un beau spectre tout récemment (http://www.astrosurf.com/ubb/Forum3/HTML/036292.html), ça a été providentiel pour identifier les raies :-)

Bon ciel à tous !
Jean-Phi

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Voilà de la belle astro, avec des instruments modestes mais ô combien intelligemment et courageusement exploités ! (à l'ancienne quoi )
J'adore !
Un grand bravo pour ce post.
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Bonjour à tous, merci pour vos messages. Content que ça vous ai intéressé. Vjac, ton spectre de 2009 a été séminal ;-)
Jp

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Arf mais je n'avais pas séparé l'étoile et le nébuleuse pas bien

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Vraiment très Intéressant comme démarche et le résultat l'est tout autant avec une très bonne présentation!

Tout à fait le genre de post qui donne envie de franchir le pas et de rejoindre l'équipe de ceux qui lisent les étoiles...

Je crois bien que je vais craquer!

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Oups doublon!

[Ce message a été modifié par ERS (Édité le 02-12-2012).]

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Merci pour vos messages ERS, tu verra c'est un univers passionnant... la pente est un peu forte lors des premiers pas mais la route et droite et il y a pleins de tutos et de ressources sur le ouèbe. Le star analyzer est abordable et permet de faire plein de choses. De plus la spectro est moins sujette à la PL !
Jp

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Belle manip, tu exploites bien le star analyser, bravo

[Ce message a été modifié par astrild (Édité le 03-12-2012).]

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Bonjour, je complète ce fil avec une nouvelle observation en spectro de NGC40 et sa Wolf-Rayet, avec un spectro à fente Alpy 600.

Pour commencer, deux images avec la caméra de guidage (lodestar), pendant les mouvements pour emmener la cible sur la fente, et pendant l'acquisition. On voit comment les étoiles et nébuleuses "disparaissent" dans la fente du spectro :


Un spectre brut, une pose de 300 sec avec la CCD 314L+. Le spectro est au foyer d'un Newton 200/900 sur azeq6.

On voit bien (comme sur le spectre au star analyzer) que le spectre de la région centrale de la nébuleuse diffère nettement de celui de la nébuleuse périphérique (au delà, c'est le fond de ciel avec la pollum des lampadaires boules au sodium - l'observation est faite en ville...).

On peut s'amuser à analyser le spectre à l'Alpy, par zones, comme avec le star analyser. Le spectre d'une région de la nébuleuse :


De même sur l'étoile centrale :


En superposant les deux spectres la différence est claire :


Il reste à identifier les différentes raies

Bon ciel,
Jean-Philippe

[Ce message a été modifié par apricot (Édité le 10-03-2016).]

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Salut jean-Phi,

Tiens tu faisais déjà de la spectro en 2012
Il n'y a pas photo l'alpy600 donne de très beaux spectres !

L'étoile centrale de ngc40 est une WR de faible masse de type [WC8].

Le document ci-après (page 23) donne les infos suivantes pour les [WC8] :
C III > C IV ; C II absente, O V faible ou absente. http://www.nlc-bnc.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp02/NQ59115.pdf

Tu n'a plus qu'à retrouver les bonnes raies

Ah tu as aussi la figure 1 de cet article qui te permettra de mieux les identifier. http://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2003/20/aa3241.pdf

voilà !

lionel

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Eh bien c'est toujours aussi intéressant : ça s'appelle de la belle suite dans les idées !
Mes encouragements réitérés
Bien cordialement,
Alain

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Merci Alain et Baroche

Lionel les références sont super, merci !

Une petite planche pour le fun :

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Avec l'aide des références données par Lionel, le spectre avec quelques raies annotées. Le spectre de la Wolf-Rayet montre beaucoup de raies larges et mélangées correspondant au carbone. Attendu, c'est une WR de type WC8. Les raies nébulaire de l'hydrogène proviennent de la nébuleuse.

On peut imaginer que l'étoile a expulsé ses couches d'H puis expose son coeur hyper chaud de C. La lumière intense excite la nébuleuse environnante (raies en émission nébulaire). La largeur des raies de la WR sont le signe d'un vent stellaire violent.

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Pas mal, tu allies une belle image avec un spectre sympa.

Les raies ont-elles été faciles à identifier ?
J'ai l'impression que plusieurs se chevauchent non ?

A partir de la largeur des raies, pourrais-tu déterminer la vitesse d'éjection de l'enveloppe ?
ce serait bien de récupérer un spectre professionnel et de comparer les résultats.

a+

lionel

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Lionel, j'ai cherché des spectres pros pour comparaison, mais à part ceux dans des figures de papiers, je n'ai pas trouvé. Il y a des millions de spectres disponibles dans le SDSS (http://skyserver.sdss.org/dr12/en/tools/chart/navi.aspx) mais NGC40 n'est pas dans la zone couverte !

Pour l'identification, les raies du C (et O) sont tellement nombreuses et élargies qu'elles se mélangent largement ("blend") du coup l'identification n'est pas aussi aisée que dans une nébuleuse planétaire classique

Oui la largeur (FWHM) des raies permet de calculer la vitesse du vent stellaire (V d'expansion de l’atmosphère stellaire).

En regardant deux raies qui je pense ne sont pas des blends, j'obtiens :

Dans ce papier ftp://ftp.astro.physik.uni-potsdam.de/pub/wrhamann/wcl-cpn.pdf le vent de la WR de NGC40 est donné à 1000 km/s

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Posted (edited)

L'été dernier nous sommes monté au Pic avec les copains pour enregistrer quelques spectres de nébuleuses et de quasars. On a en a profité pour re-observer NGC40 avec l'Alpy sur le T60. On retrouve bien la Wolf-Rayet centrale de type WC entourée de sa nébuleuse de basse excitation:

 

N40neb.png

 

N40wr.png

 

Bon ciel,

Jean-Philippe

 

 

 

 

Edited by apricot
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Il y a 14 heures, apricot a dit :

On a en a profité pour re-observer NGC40 avec l'Alpy sur le T60. On retrouve bien la Wolf-Rayet centrale de type WC entourée de sa nébuleuse de basse excitation:

 

Toujours intéressants tes posts Jean-Philippe  !

Merci :) 

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