spectro Spectres de géantes oranges / rouges

[sunfish22]

Bonjour,

 

Me revoilà avec quelques spectres d’étoiles de type K et M sur lesquels j’ai essayé d’identifier les principales raies spectrales. En fait, l'exercice n'est pas si simple car j’ai trouvé assez peu de documents détaillant précisément les raies spectrales basse résolution en allant vers le rouge, entre 5000 et 9000 A.

 

Il n’est pas du tout sûr que les identifications de raies soient les bonnes !!

 

N'hésitez surtout pas à faire toutes vos remarques ! Je ferai les modifs en ligne.

 

J’ai aligné mes spectres en pompant sans vergogne sur les présentations faites par Christian Buil sur son site (j'ai repris l'echelle ..) .

 

J'ai encore des problèmes de correction instrumentale, mais le sujet ici était plutot l'identification des principales raies de ce type de spectre... avant de passer aux suivants !

 

Jean

 

 

Synthèses couleurs sous Visual Spec de mes spectres corrigés :

 

 

 

 

 

 

 

[gabal]

Beaux spectres et superbe présentation. Là aussi tu nous donnes du grain à moudre. Tu vas super loin dans L'ir.

Quelques questions :

Coté résolution : Quelle la fwmh (largeur à mi hauteur en pixel) de la raie de l'O2 atm à 7680 et ta dispersion ? Ca donnera ta résolution en divisant 7680 par ta fwmh*dispersion. Ca devrait tourner autour des 100 mais j'ai l'impression que c'est mieux dans ton cas.

Comment as tu fais ta RI ? Pas simple avec toutes ces raies qui masque le continuum. Ca serait plus simple avec une étoile de type A au spectre plus lisse (prends Vega A0).

Les spectres collent bien au spectres référents mais il faut se méfier concercant les supergéantes M car leur spectres varient beaucoup, même d'un jour sur l'autre. Par contre Pollux peut être pas ?

Il faudrait les suivre quelques temps pour voir. C'est à chaques fois une découverte la spectro. En tout cas les résultats sont impressionnants.

[Eric05]

Bonjour Sunfish22,

Effectivement bien belle série. Bravo. La différence entre ton profil et celui de référence (Vspec) peut provenir de tes flats d'une part et de la correction de la trasmission atmosphérique d'autre part. Cette correction n'est pas négligeable surtout en basse résolution. C. Buil aborbe le sujet dans une de ses pages pour l'étude d'étoiles Be de faibles magnitudes.

Bon ciel

Eric

[sunfish22]

Bonjour,

 

Merci pour vos commentaires.

 

...En tout cas les résultats sont impressionnants.

 

C’est effectivement plaisant de voir ce que l’on peut déjà faire sur des étoiles visibles à l’œil nu avec si peu de moyens, un réseau fait d’une simple diapo et une PL1-M comme imageur.

 

Coté résolution : Quelle la fwmh (largeur à mi hauteur en pixel) de la raie de l'O2 atm à 7680 et ta dispersion ? Ca donnera ta résolution en divisant 7680 par ta fwmh*dispersion. Ca devrait tourner autour des 100 mais j'ai l'impression que c'est mieux dans ton cas.

 

Si je ne me plante pas dans la mesure faite sous IRIS, sur la raie atmosphérique principale j’ai une FWHM X qui tourne entre 5.7 et 7 pour Mirach sauf pour Delta2 de la lyre qui est à 9,5. Avec une dispersion moyenne de 8,1 A/pixel, cela fait une résolution de 100 pour delta2 Lyrae et 135 à 165 pour les autres. La conclusion ?

 

... Comment as tu fais ta RI ? Pas simple avec toutes ces raies qui masque le continuum. Ca serait plus simple avec une étoile de type A au spectre plus lisse (prends Vega A0).

 

Pour la RI, la largeur de la bande spectrale traitée est probablement trop large pour être corrigée avec un seul type d’étoile de référence, Vega ou Altair. Je pense qu’il faut que je me fasse au moins 3 continuum de référence par exemple, un pour les étoiles bleues, un pour les étoiles Jaunes, un pour les étoiles rouges. Sinon je pense qu’il y a un trop faible rapport signal/bruit d’un coté ou de l’autre du spectre pour obtenir un continuum universel qui me corrigerait correctement toute la bande spectrale.

 

Un exemple de continuum réalisé à partir de Delta2 de la Lyre , la plus froide de ma collec (M4II). Ce continuum me corrige bien mieux ma courbe spectrale de Bételgeuse par exemple, mais il m’introduit un décalage en fréquence vers le rouge !? Les raies du CaII ne sont plus correctement calées. Bref, je patauge encore pour la RI ! Ca demande une rigueur dans l'acquisition et le traitement que je ne maitrise pas encore.

 

 

 

.... La différence entre ton profil et celui de référence (Vspec) peut provenir de tes flats d'une part et de la correction de la trasmission atmosphérique d'autre part. Cette correction n'est pas négligeable surtout en basse résolution. C. Buil aborbe le sujet dans une de ses pages pour l'étude d'étoiles Be de faibles magnitudes.

 

C’est bien simple, je ne fais pas de flat, uniquement des darks au dela de 800ms de pose. Avec un spectre aussi fin je ne pensais pas que les flats avaient une telle importance.

 

... et je ne fais pas non plus de correction de la transmission atmosphérique. J’ai déjà bien du mal avec la Réponse instrumentale !

 

Je vais relire les paroles du Maitre !

 

Sinon, pour l’interprétation des raies, principal objet de mon post, j’aurais bien voulu savoir si les raies du Fer par exemple sont aussi visibles sur un spectre basse résolution que ce que j’ai mentionné sur mes courbes ? Voit on aussi bien le triplet du Magnésium sur les étoiles de type M ? .... les documents parlent plutot des raies CH, CN .. par exemple qui sont entre 3500 et 4500 A, zones du spectre qui ne sont pas du tout résolues chez moi, completement dans le bruit de fond.

 

Jean

[gabal]

Juste pour l'info, Pollux est l'étoile la plus brillante qui possède un système planétaire. sa vitesse radiale est de 3 km/s mais je ne connais pas la pertubation induite par l'exoplanète. Bien moins que 3 km/s sûrement.

[ChiCyg]

Sinon, pour l'interprétation des raies, principal objet de mon post, j'aurais bien voulu savoir si les raies du Fer par exemple sont aussi visibles sur un spectre basse résolution que ce que j'ai mentionné sur mes courbes ?

D'abord, bravissimo pour les spectres !

 

A mon avis, ce n'est pas le fer que tu vois mais du TiO. Sauf à très haute résolution, les molécules ne présentent pas la plupart du temps des raies isolées mais des bandes (des milliers de raies très rapprochées) pour les étoiles "froides" de type M. Quant aux raies atomiques, la plupart sont fines pour les géantes froides, seules quelques raies "célèbres" sodium, magnesium, calcium, hydrogène (série de Balmer) doivent être visibles.

 

Il y a là un certain nombre de spectres qui peuvent t'aider.

http://kurucz.harvard.edu/papers/TRANSMISSION/

En particulier, sur la fig 5 tu as le spectre de transmission de l'atmosphère.

(Les spectres sont ramenés au niveau du continuum, mais tu peux identifier les raies ou surtout les différentes bandes.)

[gabal]

La fig 5 mérite d'être retenue. Tres utile en haute résolution pour vérifier sa calibration et son domaine.

[sunfish22]

Bonsoir,

 

Encore merci à tous pour vos conseils et vos chaleureux commentaires. C'est sympa. Je vois quand même qu'il me reste encore beaucoup de travail pour arriver à un résultat plus fiable dans le traitement et l'interprétation des spectres. Je vais étudier tous les liens que vous m'avez proposé.

 

Je commence à bien prendre le virus. Sans vouloir passer dès maintenant à la spectro de moyenne résolution, est ce que mon set up ( 180mm F/D 10 et une PL1-M) permettrait d'exploiter un réseau blasé de 300 traits/mm (diapo en verre Jeulin qui nécessiterait l'achat d'un porte filtre pas vraiment donné). Quel gain en résolution et perte en magnitude et bande spectrale puis je espérer par rapport à ma simple diapo de 140tr/mm non blasée ?

 

Je sens tout de même que le maillon faible de mon set up reste l'imageur. Par contre, je n'ai pas encore bien exploité les possibilités avec mon 350D Baader ! En fait j'ai fait un seul essai en fixant le réseau sur mon filtre Astronomik MC Clair mais c'est bien trop près du capteur pour etre exploitable je pense. En fait, il faudrait que je me trouve un montage avec ma bague T2 , en réutilisant la bague de ma PL1-M par exemple, pour éloigner le réseau du capteur. Il faudrait faire différents essais, à moins que vous sachiez me dire quelle serait la distance optimum.

 

Sinon il y aurait aussi la solution genre DMK41 ou ATIK 314L par exemple, mais bon, c'est plus le même budget. C'est l'heure où on a le droit de rever un peu !

 

Bonne nuit et à demain.

 

Jean

[François Teyssier]

Bonsoir Sunfish,

C'est du beau boulot. Comme toi je débute avec le starnalyser et rencontre les mêmes difficultés.

J'ai mis sur une page mes premiers essais, avec les erreurs commises, mes interrogations et les résultats. (on trouve souvent sur pages internet les résultats finaux et pas suffisamment les difficultés rencontrées)

Les commentaires et les conseils sont les bienvenus.

Bonne continuation

François Teyssier

http://www.astronomie-amateur.fr/feuilles/Spectroscopie/Introduction.html

[sunfish22]

Bonsoir François,

 

Beau site , beaux spectres, bravo ! Les spectres en emission sont plaisants à traiter ! L'intensité des raies est impressionante !

 

Je n'ai quasiment pas été confronté au problème d'étalement de spectre coté IR comme sur ton image. J'ai eu une seule fois le cas. En même temps, mes spectres sont aussi bien moins résolus, avec une dispersion de 8 A/pixel seulement.

 

 

Laisses tu l'ordre zero sous Visual Spec ? Je le supprime car ça me met le bazar dans mes niveaux de courbes. Comme je reste en très basse résolution, je calibre mes spectres avec les raies de Balmer, sans utiliser l'ordre zéro.

 

Ton set up (diametre, CCD) permet d'aller bien plus loin en magnitude que moi et d'imager des étoiles de type Wolf-Rayet. Tu pourrais me donner un exemple de paramètres d'acquisition, temps de pose, nombre de poses pour une étoile de magnitude 7 par exemple. Quelle est l'influence du réducteur de focale sur le temps de pose ? Idem que pour imager le CP ? Le réducteur n'intervient pas sur la dispersion qui est donnée uniquement par la distance capteur réseau, je me trompe ?

 

A très bientôt avec d'autres spectres !

 

Jean

[gabal]

Je ne suis pas certains que la résolution de tes spectres soit inférieure à celle de François. Il faudrait que François fasse le même calcul que toi sur l'O2. Ne confonds pas résolution et dispersion.

" Sur la raie de l'O2 atm à 7680. La résolution s'obtient en divisant 7680 par ta fwmh*dispersion ".

Résolution=lambda/delta lambda. Ainsi pour R=100 à 7680, la résolution est de 78,8 A. Tu ne peux séparer deux raies de moins de 79 A environ. La dispersion est juste une histoire de taille de photosite et de calibration en A/pixel.

En tout cas si vous voulez de belles raies en émission je vous rappelele que vos spectres basse résolution d'étoiles Be sont bienvenus sur ArasBeam. C'est une exllente pratique pour maitriser la spectro.

Sur le spectre 2D on dirait que la dispersion coté IR ressemble à de la chromasie. Bizarre.

[sunfish22]

Bonjour Gabal,

 

OK merci, je n'avais effectivement pas bien compris ce qu'était la résolution.

 

J'ai un problème avec cette raie de l'O2 atmosphérique vers 7600. Dans le logiciel de la belle Valérie je ne trouve qu'une raie de l'O2 (dioxygène) à 7594. C'est pourquoi j'ai noté cette valeur sur mes spectres commentés. Mais sur mes spectres, cette raie est plutot centrée autour de 7640, alors que tu indiques une valeur encore plus élevée de 7680. Quelle est l'explication ?

 

Et le réducteur de focale, il est conseillé ou pas pour faire de la spectro ? Tu en utilises un ou pas ?

 

C'est quoi la chromasie ?

 

Jean

[gabal]

Aurant pour moi, je ne sais pas d'oû j'ai sortis 7680 . Si je trouve je le dis...

Fraunhofer Band Wavelength A (O2)

a 6276 - 6287

B 6867 - 6884

A 7594 – 7621

 

Je sais pas trop pour le reducteur de focale. Avec un spectro à fente il faut un faisceau pas trop ouvert entre 8 et 12 pour LhiresIII. Mes maigres expériences au sa100 au foyer newton ou cassegrain de mon scope ne m'on pas permis de conclure sur l'influence de l'ouverture avec ce réseau sans fente.

La chromasie c'est le chromatisme, ici mal maitrisé en IR. On voit ça sur les apos, non optimisée pour l'IR mais sur un télescope à mirroir c'est bizarre.

[gabal]

Ca doit être la 7605 ?

Vois ici:

http://www.deverchere.com/astronomie/2009_09_a.htm

[François Teyssier]

Bonsoir à vous,

Sur le chromatisme, j'ai été aiguillé par Robin Leatbeater. Il peut en effet être amplifié par le réducteur de focale. De fait, lorsque je fais de la photométrie ave des filtres, j'ai à peu prés la même focalisation po

ur les flitres bleu et vert. Par contre en rouge et infra rouge, il fautr que je réajuste la focalisation de plusieurs millimètres. Il est donc, en réfléchissant, tout à fait normal qu'un spectre focalisé sur le vert ne le soit plus sur l'ir.

L'intérêt du réducteur de focale (en photométrie) c'est un gain d'un magnitude pour le rapport signal/bruit, mais aussi le champ permettant d'obtenir plus facilement les étoiles de référence.

Sur la réponse instrumentale, Robin précise qu'il est trés difficile d'obtenir une bonne réponse en faible résolution, que même les pros continuent à s' y arracher les cheveux. Tant mieux, cela fait un bon sujet de travail.

J'ai repris Enif en calculant une réponse à partir d'une étoile de même type. Le résultat est bien meilleur. Le problème, c'est jusqu'à quel point on ne rajoute pas de l'information à partir de la réponse instrumentale. Je mettrai le résultat en ligne demain.

Pour ce concerne la résolution, je mesure FWHM = 30 A pour Ha.

Enfin, Jean, avec ton matériel, je pense que tu peux facilement faire les WR à mag 8. (en bin 2 j'ai des temps de pose de 10s avec la starlight SXV H9)

C'est bien on a encore du pain sur la planche ...!

Bonne continuation

François

[François Teyssier]

PS : sur nos "petits" problémes de continuum, Robin m'a conseillé la page suivante de Christian Buil : http://www.astrosurf.com/aras/extinction/calcul.htm

[jmarc]

bonjour,

Si vous vous intéressez au spectres de Mira, en voici une que je pense intéressante et que je suis aussi en photometrie : T UMI.

Sa période et son amplitude décroissent rapidement :

 

Il semble que des données spectro pourrait être intéressantes

voilà un article relatif à cette etoile :

http://etoilesvariables.fr/brico/public/tumi/aah4038.pdf

[gabal]

Résolution de 217 en h-alpha, c'est plus que optimal pour le SA100. On peut espérer un gain de combien avec un grism ?

Je me disais bien que c'était plus dur de calculer la réponse instrumentale en basse résolution, je vous suis en tout cas.

C'est surtout pour ça que je suis passer à la haute