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 Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi

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apricot

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MessageSujet: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Dim 1 Mai 2016 - 12:03

Avec le spectro Alpy sur le T60 lors de la mission Cake de Photons :



On a commencé par enregistrer le spectre de Denebola comme étoile de référence :



Puis direction la galaxie M66 :



Un premier examen d’un spectre brut fait remarquer immédiatement les raies telluriques de « l’airglow » (en particulier la raie en émission à 558 nm de la chimioluminescence de l’oxygène dans la thermosphère) alien Le spectre du noyau galactique présente de nombreuses raies en absorption et une raie en émission, et des raies en émission dans la zone de la fente correspondant aux bras spiraux. Il y a de nombreux pixels chauds et traces de rayons cosmiques (ce qui sans surprise vu la durée des poses = 900 sec et l’altitude).



Dans la planche ci-dessus, j'ai aligné une image de M66 (prise l'an dernier au T60, la couleur est donnée par Gérard) avec l'image de la caméra qui regarde le miroir de guidage et la fente d'entrée du spectro, et le spectre.

Ci dessous le spectre du noyau de la galaxie :



On voit que le spectre intégré des étoiles du noyaux de M66 est similaire à un spectre d’une étoile de type G ou K avec de nombreuses raies métalliques. On reconnaît parmi les raies en absorption les plus évidentes le doublet H et K du calcium (3969 et 3934 A au repos), le triplet (non résolu) du magnésium neutre (MgI, 5184, 5173 et 5167 A au repos), le doublet (non résolu) du sodium neutre (NaI, 5896 et 5890 A au repos). On note une raie en émission dans le rouge qui trahi un gaz excité, c’est un noyau actif. Les raies telluriques (en particulier H2O) sont profondes, malgré l’altitude l’atmosphère était humide lors de l’observation Suspect

L’identification définitive des raies nécessite de déterminer la vitesse radiale de la galaxie afin de pouvoir lire son spectre « au repos ».

On cherche dans la base de donnée spectrale de Isis une étoile de référence (de vitesse radiale = 0) montrant un profil similaire à celui du noyau de M66. Ci dessous, la comparaison du spectre de M66 et d'une étoile de type K2iii de la bibliothèque Pickles :



Il apparaît que M66 est décalée vers le rouge par rapport à l'étoile de référence. La vitesse radiale de M66 relative à l’étoile K2iii de la base Pickles (de vitesse radiale zéro) est ensuite déterminée par le relevé de l'intensité du maximum de la fonction de corrélation croisée (CCF) dans Isis.



On obtient une vitesse radiale de +695 km/s (M66 s'éloigne de nous). L’erreur de calibration donné par Isis était RMS = 0.33762. Le domaine spectral analysé en CCF était 3900-6800A. Ce qui correspond à une vitesse = c x 0,33762 / 3900 = 28,9 km/s dans le bleu (3900A) et 16,6 km/s dans le rouge (6800A). On retient l’erreur la plus élevée.

On obtient donc Vr = 695 ± 29 km/s. C'est une valeur proche de celle des pros geek



En réalignant les spectres après correction de la vitesse radiale, on obtient une bonne superposition :



Il ne reste plus qu'à analyser les différentes raies, en particulier les raies en émission.
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Frédéric METZ
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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Mar 3 Mai 2016 - 15:50

Belle mesure, est proche des pros ! C'est top ça !

Après, avec des pose de 900s au T60, est-ce que cela veux dire que c'est presque impossible avec des instruments plus classiques sur le planché des vaches ?
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apricot

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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Mer 4 Mai 2016 - 6:58

Pas impossible, mais plus dur (et avec la pollum qui est quasi invisible au spectro là haut !). J'ai des spectres de galaxies faite avec mon 200 en ville à traiter, on pourra comparer.

Par contre sans Barlow, l'Alpy 600 qui fonctionne à f/5 perd pas mal de lumière qui rentre dans le T60, c'est un peu comme si on avait réduit son diamètre à 2100/5=420mm ! Idéalement il faudrait une Barlow 1,5X (si ça existe ?) pour que le spectro avale bien tout le flux.
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Frédéric METZ
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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Mer 4 Mai 2016 - 7:42

Il y a des barlow x1,5 qui existent, notamment pour les bino (pour atteindre la Map sur les newtons)

Ce genre de chose:
http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p1856_TS-Optics-1-6x-Glass-Path-Corrector-for-binoviewers.html

A voir.
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lucien

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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Mer 4 Mai 2016 - 10:02

apricot a écrit:
Pas impossible, mais plus dur (et avec la pollum qui est quasi invisible au spectro là haut !). J'ai des spectres de galaxies faite avec mon 200 en ville à traiter, on pourra comparer.

Par contre sans Barlow, l'Alpy 600 qui fonctionne à f/5 perd pas mal de lumière qui rentre dans le T60, c'est un peu comme si on avait réduit son diamètre à 2100/5=420mm ! Idéalement il faudrait une Barlow 1,5X (si ça existe ?) pour que le spectro avale bien tout le flux.

Sacré résultat. Bravo !

J'ai une barlox x1.6 en 2'' dans mon stock... SI tu veux essayer un jour...
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apricot

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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Mer 4 Mai 2016 - 11:04

Ha ouais, super Vincent !
Bon bin voilà, prochaine mission avec Vincent, spectro sur galaxies Alpy 600 + barlow, et transit d'exoplanètes Wink
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lucien

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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Mer 4 Mai 2016 - 12:42

Oui, ben, ça m'intéresse beaucoup de m'y mettre à cet Alpy 600.
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apricot

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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Jeu 12 Mai 2016 - 9:56

Un aspect important de cette mesure, son incertitude...

L’erreur de calibration donné par Isis était RMS = 0.33762. Le domaine spectral analysé en CCF était 3900-6800A. Ce qui correspond à une vitesse = c x 0,33762 / 3900 = 28,9 km/s dans le bleu (3900A) et 16,6 km/s dans le rouge (6800A).

On retient l’erreur la plus élevée, on a donc Vr = 695 ± 29 km/s.

On peut maintenant corriger le spectre pour la Vr et obtenir un spectre au repos pour faciliter l’identification des raies. Dans VSpec, la raie en émission dans le noyau colle bien avec [NII]λ6583. On retrouve aussi en émission le doublet [SII]λλ6716-31. En revanche Hαλ6563 est en absorption dans le noyau. C'est bien cohérent avec une galaxie LINER (low ionisation nuclear emission region, voir A&A 558, A43 (2013) DOI: 10.1051/0004-6361/201322062).

Par contre on a une raie intense Hαλ6563 en émission dans le bras (et Hb..), ce qui signe une région HII (voir l’image LRGB alignée sur le spectre ci dessus) ie des étoiles chaudes qui excitent le gaz environnant. Donc on ne voit pas ici seulement un seul phénomène alimenté par un moteur central (noyaux actif type trou noir, ici faiblement lumineux) mais aussi une zone de type région HII excitée par des étoiles chaudes.
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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Jeu 12 Mai 2016 - 10:06

Il y a encore autre chose ...!

Sur le forum spectro, on m'a fait remarquer que la raie de l'hydrogène Ha dans le bras spiral était décalé dans le bleu par rapport au noyau (?)

En regardant  de plus près, effectivement, on dirait qu'il y a un décalage de environ 1 - 2 pixels entre ce qui pourrait être les raies d'émission H-alpha des bras nord et sud de la galaxie... Les raies de part et d'autre (  [NII] ? ) idem. En revanche la raie de l'airglow reste bien verticale, donc ce n'est pas la correction du smile qui est en cause.



Si c'est vrai, on verrait bien ici la rotation de la galaxie  Shocked

En effet :



Je pensais que c'était au delà des possibilité de la basse résolution...
A creuser !
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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Lun 30 Mai 2016 - 7:33

A quelques jours près, on avait une supernova dans M66 !

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Frédéric METZ
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MessageSujet: Re: Vitesse radiale de la galaxie M66 depuis le Pic du Midi   Lun 30 Mai 2016 - 8:24

14 milliards d'années d'évolution des galaxies, et on loupe une SN à 1 jour près. C'est pas de bol quand même ! Very Happy
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