Logiciels : acquisition et prétraitement avec AudeLA, réduction spectrale avec SpcAudace (AudeLA), annotations Gimp.
Conditions de prise de vue :
Champ de prise de vue. Webcam 1/3" +
zoom 135 mm. Exposition de 0.2s.
L'étude spectrale des NP (nébuleuses planétaires) n'est pas chose aisée. En
effet, on tombe dans le dilème propre à la spectroscopie, à savoir lumière
versus résolution. De plus, leur magnitude plus faible qu'une majorité
d'étoiles communément étudiées en spectroscopie impose d'avoir un système de
guidage sensible : il a fallut une seconde CCD branchée sur l'orifice de
guidage du LHIRES3.
Enfin, la réduction du spectre de tels objets étendus rajoute des
contraintes qui la rendent très spécifique. J'ai utilisé le pipeline "Réduction
de spectres non stellaires" du logiciel SpcAudace.
Mais la richesse des renseignements que l'on peut obtenir est terriblement
intéréssante.
Spectre :
Le spectre 2D sans soustraction du fond de ciel :
Le profil de raies avec d'intenses raies de l'[OIII] par rapport à la raie
Ha :
Spectre de 50 mins cumulées :
See
typical emission lines from planetary nebula plasma excited by the hot central
star (type Oe or WR). ngc_7662_20100901_050.fit
Lorsque l'on
compare l'amplitude maximale des raies, on constate que la raie [OIII] à 5007
Å domine les autres. Ceci donne l'éclat vert intense si particulier à
cette NP.
Détermination de la température et densité électronique :
Cependant, la résolution du spectrographe ne permet pas de bien séparer les deux raies [NII] autour de . Cela implique de réduire la largeur d'intégration de la raie .
Les recherches bibliographiques (en particulier la récente publication de Gonçlves - 2013 p.8) donnent :
Avec les raies de [OIII], Te=11050-17100 K.
Avec les raies de [SII], Ne=640-4710 cm-3.
La commande est disponible dans le menu Astrophysique. Synthaxe :
Usage: spc_tene profil_de_raies_etalonne largeur_raies_4959-5007 largeur_raies_4363 largeur_6717 largeur_6732
La mesure de la largeur à la base des différentes raies donne : [OIII 4959-5007]=27, [OIII 4363]=22, [SII 6717]=17 et [SII 6732]=17. Lançons la commande :
spc_tene ngc_7662_20100901_050_dered.fit 27 20 17 17
Le résultat obtenu indique :
# R(OIII)=312.883923112 ; Te=9070 +/- 534 K
# R(SII)=1.03085443038 ; Ne=577 +/- 116 cm^-3
La valeur de Te est compatible avec les valeurs usuelles des NP mais peut être affinée. L'ajustement des différentes largeurs de raies estimées manuellement donne : [OIII 4959-5007]=22, [OIII 4363]=20, [SII 6717]=17 et [SII 6732]=17.
Le résultat obtenu indique :
# R(OIII)=275.417422448 ; Te=9401 +/- 583 K
# R(SII)=1.03085443038 ; Ne=588 +/- 118 cm^-3
Les raies de [SII] sont très étroites dans ce spectre. On peut ajuster leur largeur et observer si l'incertitude sur la mesure de Ne diminue. L'incertitude est un bon critère pour converger vers la mesure la plus juste.
Le résultat obtenu indique :
# R(OIII)=275.417422448 ; Te=9401 +/- 583 K
# R(SII)=1.03085443038 ; Ne=588 +/- 19 cm^-3
Compte-tenu des incertitudes, nous obtenons à ce stade (ou à l'avant dernière execution) une mesure de Te et Ne qui est proche de celles de la littérature. Ces mesures sont néanmoins liées à la zone de la NP où se trouve la fente.
La température effective est cependant sous-estimée et la densité pas dans l'intervalle. En effet, la résolution du spectre obtenu ne permet pas de de séparer suffisamment la raie [OIII] à 4363 A de celle de Hgamma à 4340 A et les deux raies de [SII] ne sont pas assez résolues.
