Redshift du quasar 3C273

3C273, un objet un peu mythique (et un bon souvenir perso, j''ai commencé à regarder le ciel à mes 13 ans justement quand j'ai lu un article sur ce quasar et sa découverte

Une image au TN150/750 23x30sec à la CCD, c'est juste une simple "étoile" de mag v 13 comme une autre.



Pourtant cette "étoile" à arraché les cheveux à une génération d'astronomes. C'est une puissante source radio, il a été découvert comme ça...

On va essayer d'y voir plus clair avec le star analyser    
18x300 sec en bin 2 avec le TN150 et le SA100 sur le nez de la CCD



On voit que le spectre du quasar (dispersé à droite de l'image du quasar) n'est pas normal, le continuum est marqué par des raies en émission.

Le profil brut, calibré en longueur d'onde (c'est à dire en Amstrong par pixel) avec l'aide de Denebola en étoile de référence :



J'ai demandé à VisualSpec de calculer la longueur d'onde des principales raies d'émission. C'est justement le résultat qui a rendu chèvre les astronomes, car elles ne collaient pas avec les catalogues de raies qu'on connaissait.

Alors, quesaco ?

Personne ne comprenait ce spectre. Une génération de chauve a s'arracher les cheveux. Il faut réaliser que l'on ne savait pas si on regardait un objet dans ou hors de notre galaxie à l'époque ! C'est Maarten Schmidt qui a recollé le puzzle, tout simplement et magnifiquement en réalisant que les raies de Balmer de l'hydrogène excité étaient fortement décalées vers le rouge. Dans l'article ou Schmidt a publié son spectre et son idée, il a écrit cette phrase de conclusion "la plus directe et qui prête le moins à l'objection" que 3C 273 n'était pas une étoile mais le noyaux monstrueusement lumineux d'une galaxie lointaine (Nature 197, 1040 (1963)). Une découverte qui a changé notre vision du monde, avec le télescope de 5 m du mont Palomar, que l'on peut reproduire maintenant avec un minuscule instrument amateur et une CCD  

http://www.nature.com/physics/looking-back/schmidt/index.html

Le calcul du décalage Z vers le rouge des raies, et la comparaison avec le résultat de Schmidt:



Le décalage Z est calculé avec la formule simple longueur d'onde observé de l'hydrogène dans 3C273 moins la longueur d'onde de l'hydrogène au repos (sans mouvement, dans le laboratoire) puis divisé par la longueur d'onde de l'hydrogène au repos.

Le petit télescope Toulousaing donne un résultat qui colle pas mal au Palomar qui a permis la découverte

Tu n'as laissé que 20min entre le premier message et la solution ! Si tu m'en avais laisser 10 de plus tu penses bien que j'aurais trouvé la solution !

Le pic complètement à droite, c'est le quasar ?

A quoi correspond ton +/- ? A la précision de la mesure ? Elle est déterminé comment ?

A partir du Z, j'imagine qu'on peut calculer la vitesse d'éloignement du Quasar par rapport à nous ?

En tous les cas, c'est une bien belle explication, qui montre tout l’intérêt de la spectro.

Moi ce n'était pas à mes 13ans, j'avais la 50 tout sonné qd je me suis intéressé aux quasars, tout juste parce que j'avais qq uns sur mon trio.
C'est cool, des quasars, mais c'est quoi au juste. Par force de chose je suis tombe sur la mystérieuse source radio qui a donne du fil à retordre à nos savants.

Jolie ton travail avec ton spectro, effectivement tout ce qui était réserver aux gros instruments il y a 40 ans on la sous la main maintenant avec notre modeste équipement.

Frédéric METZ a écrit:

Le pic complètement à droite, c'est le quasar ?

L'image d'ordre 0 (le quasar non dispersé) est à gauche et le spectre dispersé à droite. Un schéma pour illustrer :

Frédéric METZ a écrit:

A quoi correspond ton +/- ? A la précision de la mesure ?  Elle est déterminé comment ?

J'ai calculé le Z pour chaque raie alpha beta gamma avec la formule donnée au dessus, puis moyenné les trois résultats et calculé la dispersion des trois raies (ecartype). Ca me parait raisonnable (au moins pour un biologiste) mais j'aimerais bien avoir l'avis d'un astronome là dessus !

Frédéric METZ a écrit:

A partir du Z, j'imagine qu'on peut calculer la vitesse d'éloignement du Quasar par rapport à nous ?

Oui ! v =c z (mais c'est faux avec z>1)
Mais attention ce n'est pas le quasar qui s'éloigne de nous, c'est l'expansion de l'univers qui a decallé vers le rouge sa lumière :

Siegfried a écrit:

C'est cool, des quasars, mais c'est quoi au juste.

Un quasar c'est une galaxie lointaine avec son trou noirs supermassif au centre qui bouffe de la matière environnante. En tombant dessus, elle spirale et forme un disque d'accrétion. Par friction la matière chauffe à l’extrême et émet de la lumière jusque dans les rayons X. Le rendement énergétique est extraordinaire (le plus grand qu'on connaisse je crois) avec 40% de la masse convertie en énergie. Un beau phare qu'on peut voir de loin/longtemps Pour réaliser la puissance du phénomène, si 3C273 était à 10 parsecs (30 al) de nous, il brillerait comme notre soleil !

Des jets de matière collimatés s'échappent perpendiculairement et de part et d'autre du plan du disque d'accrétion, à des vitesses proches de celle de la lumière (les physiciens comprennent encore mal le processus). En fonction de l'angle de vision, les caractéristique du quasar changent (émission radio, variabilité..)

apricot a écrit:

Frédéric METZ a écrit:

Le pic complètement à droite, c'est le quasar ?

L'image d'ordre 0 (le quasar non dispersé) est à gauche et le spectre dispersé à droite. Un schéma pour illustrer :

Oui je voulais bien dire à gauche.

J'ai dû attrapé le neurone de ma femme, je ne reconnais plus ma gauche de ma droite ! :-)

Frédéric METZ a écrit:

je ne reconnais plus ma gauche de ma droite ! :-)

http://www.elgoog.fr/

Merci pour l'explication des quasars, mais cette question n'est plus d'actualité pour moi, elle l'était qd j'ai analysée ma photo du trio il y a 6 ans déjà, ma citation est un flashback, à l'identique qd tu évoque tes 13ans.
Autrement, qd j'ai trouvé la fameuse histoire de la découverte d'une puissante source radio dont le spectre donnait du fil à retordre aux scientifiques j'avais 50 ans alors qu'elle t'a passionnée a tes 13 ans.

Aussi ce qu'il faut relever, tu parle que la transformation d'énergie matière et de 40% environ ==>
La puissance d’énergie libéré est nettement supérieur que celle produite par la fusion nucléaire !!!

Voici le post que je fait en évoquant les quasars : https://urania.forumactif.fr/t374-magnitude-20

J'ai changé le titre pour J-P qui trouvait le précédent un peu prétentieux C'est juste que ça me bluffe tellement de pouvoir faire ce genre d'observation du fond de son jardin que l'enthousiasme m'emporte, désolé !

Début Mai 2015 j'ai refait une observation de 3C273, cette fois ci avec le T200 et un star analyser 200 dans la roue à filtre. Le spectre est corrigé pour la réponse instrumentale, avec Denebola pour référence. Je n'ai pu poser que 14x140s, le rapport signal/bruit est au raz de la moquette... Avec un lissage Gaussien sauvage pour visualiser (ce qui pourrait être) les raies de Balmer, on obtient :



Le z observé colle ici moins bien, sans surprise vu le manque de poses.

Sympa cette présentation en couleur. Tu utilises quel soft ?

En effet, mieux vaut avoir la courbe filtrée pour retrouver la série de Balmer.
Su la courbe en bleue, c'est du sport pour la retrouvée ! :-)

Tu pouvais garder ton titre ! Il était super vendeur ! :-)