STAGE DE SPECTROGRAPHIE POUR L´ASTROPHYSIQUE
du SAMEDI 12 AOUT au JEUDI 18 AOUT 2005
À L´OBSERVATOIRE DE HAUT PROVENCE

Observations réalisées par le groupe mené par Benjamin Mauclaire

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Observateurs : Patrik Fosanelli, Antoine Jover, Benjamin Mauclaire. Raporteurs : Antoine Jover, Patrik Fosanelli. Date : du 12/08/2005 au 18/08/2005. Télescope : Meade Maksutov 178 mm f/d=15, puis C11. Caméra : Audine KAF 1602E, puis KAF400. Accéssoires : spectroscope Barège, puis LIHRES3 de François COCHARD. Traitement : prétraitement avec AudeLA , analyse spectrale avec SPCAudace ! Présentation : mise en page Amaya, formules LaTeX.

Benjamin Mauclaire	Antoine Jover	Patrik Fosanelli

Comprendre l´influence de la rotation d´une étoile sur son spectre. Pour ce faire on choisira des étoiles brillantes à rotation rapide, de profil O,B ou A.

La théorie : Le spectre de l´étoile résulte de l´ensemble des photons émis par l´étoile dans notre direction depuis l´ensemble de sa surface.La vitesse radiale de chacun des points d´émission peut donc varier.Dans le cas d´une étoile dont l´axe de rotation fait un angle i par rapport a la ligne de visée ,la vitesse radiale de chaque point variera entre +V_rot.sin(i) et -V_rot.sin(i) en fonction de ses coordonnées .L´effet de l´ensemble de ces vitesses sur une raie d´absorption est un étalement en longueur d´ónde par effet Doppler.

Principe : Acquisition du spectre d´une étoile brillante à V.sin(i) proche de zéro: Gamma Peg (son axe de rotation est dirigé vers la Terre), ensuite acquisition des spectres d´étoiles brillantes de type comparable mais a fort V.sin(i) par exemple 28 Vulpecula (330 Km/s), enfin comparaison de la largeur des profils de raies H-alpha .

Patrick avec son LX200 f/d 15.	Le LX200 avec le spectroscope.	En pleine action.
Très concentré...	Paysage nocturne.	L'exposé des résultats.

Et du côté observation...

Les observations se firent avec un telescope Meade Maksutov de 178 mm sur monture équatoriale , avec une camera CCD Audine KAF 1600, spectro basse résolution Barège. La focalisation sur la fente du spectro se fit sans trop de difficulté et le suivit fut effectué sans difficulté. En conclusion le coté mécanique ne fut pas un obstacle aux observations.
Pour nous permettre des mesures précises, nous avons utilisé ensuite un spectroscope LIHRES3 de François COCHARD monté sur le C11 d'Olivier THIZY.

Début vers 21h00 :

• Calibration du pointage.
• Réglage de la fente du spectroscope.Nous ne connaisons pas avec certitude la largeur de la fente du spectroscope.La détermination de cette largeur fait appel a l´utilisation de 2 verniers dont l´étalonnage nous était incertain.L´influence de cette largeur n´a que peu d´influence sur les résultat fournis.
• Repére des étoiles qui vont etre suivis au moyen d´une liste préparé a partir du Bright Star Catalogue.

Mesures : La contribution de la rotation dans l'élargisement à mi-hauteur d'une raie spectrale est donnée par la relation :

• Pour verifier la méthode nous avons calculé puis comparé les largeurs à mi-hauteur de la raie H-alpha pour les étoiles observées :

  
  
  Gamma Peg : B2 IV, v.sin(i)=3 km/s. 6*300s avec spectroscope LIHRES3 sur C11.
  
  
  28 Vulpeluca : B3 IV, v.sin(i)=330 km/s. 6*300s avec spectroscope LIHRES3 sur C11.

• Les étoiles étant de type spectral proche on peut s´attendre à ce que les différences de largeur soient majoritairement dues a la rotation.
• Une première approximation du V.sin(i) de l´étoile cible par rapport à l'étoile de référence Gamma Peg nous est donc donnée par la formule :

  
  

• Résulats :

  

• Mais n'oublions pas l'erreur sur la mesure :

  

• D'où le résultat final :

  

• Valeur trouvé dans la littérature (catalogue Brightstars) : V(28 vul).sin(i)=330 km/s
• Conclusion : le spectroscope LIHRES permet la mesure précise des effets de la rotation des étoiles.

Références bibliographiques :

[1] ACKER A. & JASCHEK C., Astronomie méthodes et calculs, MASSON, 1995 (p.112-248).

[2] COLLIN Suzy, Astrophysique des rayonnements et diagnostique spectroscopique - DEA Paris VI, UP VI, 1990.

Vue inoubliable prise pendant l´installation du matériel.....