ÉTUDE SPECTRALE
DE L'ÉTOILE Be β LYRAE

Observations réalisées au T80 de l'Observatoire de Haute Provence

Observateurs : Hervé JACQUINOT, François KUGEL, Benjamin MAUCLAIRE. Date : 18/09/2004. Télescope : foyer cassegrain du T80 f/d=15. Caméra : Audine KAF-401E. Spectroscope : de type Barège (MERIS) de pouvoir de résolution vallant 207 au T80. Traitement : Benjamin Mauclaire avec AudeLA et MIDAS.

Séance de prise en main du T80

Paul Aimé nous prend sous son aile pour piloter le T80.	Le T80 et son tube de 12 mètres de long !	François Kugel en plein travail.

Conditions d'observations

Objet observé :

• β Lyræ:
  • Coordonnées : α=19h47’02.6" ; δ=29°30’27".
  • Intérêt scientifique : étoile Be au spectre très évolutif nécessitant un suivi régulier, en particulier des raies de Balmer.

Caractéristiques des prises de vues :

• Images communes de prétraitement : binning 2×2.
  • 5 darks de 90 s de pose : blyraeb-d-*.fit.
  • 15 offsets de 0.1 s de pose : blyraeb-o-*.fit.
  • 7 flats de 15 s de pose : blyraeb-f-*.fit.
  • 7 darks de flat de 15 s de pose : blyraeb-fd-*.fit.
  • 7 darks de calibration de 2 s de pose : blyraeb-c-*.fit.
• Spectre de β Lyræ dans la zone 6000 Å-8250 Å:
  • 5 spectres de 90 s de pose : blyrae-*.fit.
  • 5 spectres de calibration sur lampe Goliath de 2 s de pose : blyraeb-c-*.fit.
• Matériel utilisé :
  Un spectroscope de type “Barège” (MERIS) muni d’un réseau de 600 traits/mm blazé et d’une caméra CCD Audine KAF-401E construit par Christian BUIL. Le pouvoir de résolution est de 207 et la dispersion au foyer Cassegrain du T80 vaut 3 Å/pixel en binning 1×1 et 6 Å/pixel en binning 2×2. Ce dernier paramètre a été choisi pour cette mission.

Problèmes rencontrés :

• Pour augmenter la dispersion, les acquisitions pourraient être réalisées en binning 1×1 au détriment de la sensibilité.
• Une autre manière serait de remplacer l’objectif de focalisation du spectroscope de 50 mm de focale par un objectif de 135 mm de focale.
• Le pointage est très sportif. Il serait fort judicieux de pouvoir utiliser un réducteur de focal adapté au tirage du spectroscope de type Barège. Une étude permettrait de savoir s’il pourrait faire double emploi avec la caméra Andor.

Identification des espèces chimiques

Spectre de β Lyrae dans la zone comprise entre 6000 et 8250 Å. Somme médiane de 5 poses de 90 s de pose à partir de 21:48:25.632 HL.

Le profil de raie a été étalonné à partir de la raie H_α à 6562.7 Å et d'O₂ atmosphérique à 7605 Å. La dispersion vaut environ 6 Å/pixel et l'incertitude sur la longueur d'onde vaut ±10 Å.

Identification des espèces chimiques : on retrouve bien une des bandes d'absorption du TiO entre 7610 et 7615 Å propre aux étoiles chaudes, ici de type spectral B8.
Le profil de raie a été normalisé par rapport au continuum.

Raie	Hα	HeI	HeI	TiO
λ (Å)	6562.7	6677.6	7065	7610 et 7615

La dispersion du montage optique n’est pas suffisante pour distinguer des détails dans l’évolution de la raie H_α de cette étoile Be très active. Toujours avec le même spectroscope et en utilisant un binning 1×1, cela permettrait de faire passer la dispersion de 5.8262 Å/pixel à 2.9131 Å/pixel et ainsi de voir des détails dans la raie H_α.

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Détermination de l'activité de la raie H_α de β Lyrae

Comme nous ne pouvons observer les détails de la raie H_α sur notre spectre, nous allons mesurer son flux pour pouvoir caractériser son activité. Pour ce faire, il faut calibrer en flux le spectre de β Lyrae à partir du spectre d'une autre étoile située à une hauteur comparable par rapport à l'horizon à celle de β Lyrae.

Analyse des espèces chimiques à l'issue de l'étalonnage en longueur d'onde du spectre de Deneb. La dispersion vaut 11,5 Å/pixel et l'incertitude sur les longueurs d'onde vaut ±10 Å. Le type spectral A2 explique le peu de raies visibles. Somme médiane de 7 images de 60 s de pose.

La mesure de la largeur équivalente (LE) de la raie H_αde Deneb vaut 0.878730 Å. Le rapport du flux mesuré et du flux théorique permettrait d’obtenir le coefficient d’étalonnage en flux pour pouvoir quantifier l’intensité de la raie H_α de β Lyræ en unités normalisées. Mais la littérature au sujet de Deneb est pauvre. Il aurait fallu porter notre choix sur Vega dont les données sont abondantes.

Nous devons donc nous contenter de la mesure de la largeur équivalente de la raie H_α de β Lyrae : -13.4102 Å. Cette grandeur caractérise en quelque sorte l'activité de la raie dont nous n'avons pas pu résoudre les détails de la forme.

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Conclusion

Ce premier travail a permis d’appréhender le maniement du T80 de l’OHP ainsi que les outils performants nécessaires à l’analyse spectrale.

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