NGC40 et son étoile de Wolf-Rayet

Je vous ressors ce vieux post (Novembre 2012) sur la nébuleuse NGC40 et son extraordinaire étoile centrale. C'est ma première image LRGB traitée 100% pixinsight, et aussi une première observation avec le star analyser.

Pour commencer cette image LRGB de NGC 40 le "nœud de papillon" dans Céphée (L 12x90" et RGB 3x12x90" en bin2, TN150/750 ccd 314l+ sur heq5 autoguidée au chercheur)



La couleur est rigolote, on peut justement l'examiner facilement avec le star analyser :



La caméra est en noir et blanc, mais on peut recoloriser (par exemple avec VisualSpec) l'image "arc-en-ciel" de la nébuleuse et de son étoile centrale en fonction de la longueur d'onde (ultraviolet, bleu, jusqu'au rouge puis infra-rouge)



C'est évident, la nébuleuse est très rouge    En analysant un bout de la nébuleuse après calibration en longueur d'onde, le rouge de la nébuleuse a l'air de correspondre au H-alpha a 6563 A. La nébuleuse est donc surtout composée d'hydrogène ionisé..?



Si on regarde l'étoile centrale de la nébuleuse, ca devient extraordnaire... Normalement (l'immense majorité) des étoiles, comme notre Soleil, produisent un spectre avec toutes les couleurs de l'arc en ciel, plus ou moiins bleu ou rouge. Les étoiles chaudes sont plus bleues (Alnitak), les froides sont plus rouges (Bételgeuse). Tout juste peut on voir des raies d'absorption dans leurs spectres, qui signent les atomes qui les constituent et absorbent des couleurs bien particulières et caractéristiques. Avec l'étoile centrale de NGC 40, c'est différent :



On a un continuum chaud, et surtout des raies brillantes et large, en émission. C'est une étoile "laser" ! Comme pour la nébuleuse les couleurs/longueur d'ondes nous renseignent sur la composition de l'étoile, ici du carbone. C'est une étoile de Wolf-Rayet, un monstre en fin de vie. Ces étoiles très rares sont considérés comme des précurseurs de supernovaes, celle là a expulsé tout son hydrogène (d'ou le Ha) et continue d'expulser sa matière (carbone) : la matière expulsée est excitée par l'intense lumière de l'étoile centrale très chaude, d'ou les raies en émission.

La suite avec le spectre à l'Alpy 600

magnifique

Merci Vincent, j'espère que ça te donnera envie de jouer aussi en spectro

Une capture d'écran pendant la soirée d'observation de NGC40 avec le spectro Alpy et son système de guidage ; on reconnaît la cible placée sur la fente du spectro, la caméra de guidage (lodestar) regarde le miroir plan dans lequel est percé la fente. Le logiciel d'autoguidage (PHD2) mesure la position d'une étoile du champ (mire verte) et guide les corrections de la monture (azeq6)

Rien que pour le côté technique, je vais bientôt craquer...

Et dans ma pollution lumineuse de Toulouse, je vais réussir à sortir quelque chose ?

Tu as un sacré bon suivi avec ta monture : 0.26'' RMS
Avec mon eq6, bien règlée, bien équilibré, je n'arrive jamais en-dessous de 0.5'' RMS

Il semble que j'ai du grain à moudre en vue le graphe d'autoguidage de JP avec 0,26"RA et 0,24"Dec l'autoguidage et ceux annoncé par Lucien de 0.5".
Il ne m'a jamais fait ça mon EQ6 et avec la G42 j'arrive péniblement à 0,65"RA et 0.45"Dec

Chapeau vos suivis.

Avez-vous activé le PEC, c'est censé diminuer les corrections nécessaires et d'augmenter la finesse de guidage. C'est expliqué dans ce document: http://www.geminitelescope.com/Manuals/AutoguidageFR.pdf

Personnellement pour l'instant je n'ai jamais réussi à tirer quoi que ce soit du PEC, j'ai enregistré le PEC plusieurs fois. Avec PEC plus d'EP mais un suivi encore plus erratique que sans.
J'ai même tenté avec PEMPRO qui prend des mesures sur plusieurs périodes pour calculer un résultat moyen que l'on peut exporter vers la monture pour l'appliqué, hélas avec cette manip je m'étais planté ma monture. C'est râlant, avec le PEC je devrais pourvoir me passer d'autoguidage.

Je devis du sujet (des spectres extra sur lesquels je ne sais pas donner d'avis), fallait pas afficher un tel suivi JP, je suis vert, c'est vraiment extra ce que tu sors de ta monture.

Je suis étonné de l'allure des étoiles dans le champ de la lodestar, pas loin du centre, les étoiles ont déjà du coma. Pour ceux qui savent pas ce que c'est que du coma, il y a ca regarder ton image, l'étoile en bas à droite a déjà une sacré chevelure, le sens opposé au centre.

Si je me souviens bien, en spectro la Map peut ou doit être légèrement dé-focalisée.

Siegfried, je n'ai jamais activé de PEC.

Siegfried a écrit:

Je suis étonné de l'allure des étoiles dans le champ de la lodestar, pas loin du centre, les étoiles ont déjà du coma. Pour ceux qui savent pas ce que c'est que du coma, il y a ca regarder ton image, l'étoile en bas à droite a déjà une sacré chevelure, le sens opposé au centre.
Si je me souviens bien, en spectro la Map peut ou doit être légèrement dé-focalisée.

Pas de correcteur de coma (surtout pas en spectro) et le miroir est à f/4.5 don,c la coma se fait vite sentir. Pour la map, il faut concentrer le plus possible la lumière de ta cible sur la fente, donc au contraire elle doit être au petits oignons - la map de la caméra de guidage est beaucoup moins critique.

lucien a écrit:

Rien que pour le côté technique, je vais bientôt craquer...
Et dans ma pollution lumineuse de Toulouse, je vais réussir à sortir quelque chose ?

Avec un spectro à fente, tu enregistre non seulement ta cible mais aussi le spectre de fond de ciel (pollum, lampes au sodium !) de part et d'autre; c'est fort pratique car tu peux soustraire colonne à colonne le fond de ciel de ton spectre

Pour info, j'image depuis ça :

Pas de PEC, je n'ai jamais essayé à vrai dire..

Le suivi n'était pas toujours aussi joli, a quelques minutes d'intervalle j'avais ça - ce qui ressemble plus à ce que j'ai d'habitude :



En fin de soirée, en testant des réglages dans PHD2 je suis descendu encore plus bas :



C'était presque parfait, les corrections avaient lieu surtout en RA, donc le long de la fente ; ca maximise le flux enregistré ! L'azeq6 réglée par Pierro Astro est un bon tracteur, mais surtout le ciel était bon avec un chouette seeing, par moment les étoiles étaient comme figées Ca doit bien aider pour faire un joli guidage.

Et voilà ce que ça donne ; un spectre brut, une pose de 300 sec

Pour la calibration en longueur d'onde et réponse instrumentale j'ai pris des spectres de Alp Cep ainsi que des images de la lampe néon :

Sans oublier d'enregistrer aussi les bias, dark, et des flats (le spectro regarde un écran éclairé par une lampe au tungstène) :

Pour info, deux images avec la cam de guidage, pendant les mouvements fins pour emmener la cible sur la fente, et pendant l'acquisition. On voit comment les étoiles et nébuleuses "disparaissent" dans la fente :





J'avais oublié de faire le retrait des pixels chauds dans PHD2...

Je ne suis pas mieux loti... :



Faudra que j'essaie à l'occasion depuis chez moi.
Il est vrai que j'ai un star analyseur que je n'ai pas encore testé


.

On voie bien les amateurs, ils imagent depuis la ville, mort de rire

Vous devrais prendre exemple à ceux qui s'installent à la campagne, c'est du bon sens, ils sont efficace, 6h du mat, la séance démarre!

Siegfried a mangé un clown !

On voit bieng, autant au star analyser qu'avec l'Alpy, que le spectre de la région centrale de la nébuleuse diffère nettement de celui de la nébuleuse périphérique (au delà, c'est le fond de ciel avec la pollum des lampadaires boules au sodium).

On peut s'amuser à analyser le spectre à l'Alpy, par zones, comme avec le star analyser :


Le spectre d'une région de la nébuleuse. Dans Isis le fond de ciel est délimité de part et d'autre de la cible (visualisé par des traits verts) pour le retrancher de la zone analysée (visualisée par les traits bleu) :






On fait de même sur l'étoile centrale :






En superposant les deux spectres la différence est claire :




Il reste à identifier les différentes raies  

Siegfried a 6h cela fait 4h que l'on dort deja 😜😜😜

Pour continuer, une planche de l'image annotée avec les spectres.

Superbe planche !

Le spectre avec quelques raies annotées. Le spectre de la Wolf-Rayet montre beaucoup de raies larges et mélangées correspondant au carbone. Attendu, c'est une WR de type WC8. Les raies nébulaire de l'hydrogène proviennent de la nébuleuse.




On peut facilement imaginer que l'étoile a expulsé ses couches d'H puis expose son coeur hyper chaud de C. La lumière intense excite la nébuleuse environnante (raies en émission nébulaire). La largeur des raies de la WR sont le signe d'un vent stellaire violent.

Un peu de lecture sur les WR : http://www.nlc-bnc.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp02/NQ59115.pdf

La largeur (FWHM) des raies permet de calculer la vitesse du vent stellaire (expansion de l'atmosphere stellaire). En regardant deux raies qui je pense ne sont pas des raies superposées ou mélangées, j'obtiens :



Dans ce papier ftp://ftp.astro.physik.uni-potsdam.de/pub/wrhamann/wcl-cpn.pdf le vent de la WR de NGC40 est donné à 1000 km/s

Tu as 2 FWHM différentes sur 2 raies ? Est-ce lié à un défaut de la chaîne d'acquisition ?

Quelle est ta référence pour définir la part de la vitesse du vent stellaire et la part de la précision de MAP ?

Bonnes questions Fred. Je ne sais pas trop, je vais me renseigner auprès des spectros.

Francois Teyssier m'a fait remarquer que il faut soustraire la résolution du spectro de la mesure de FWHM, et que les différentes raies peuvent se former dans des zones différentes du vent stellaire possédant des vitesses réellement différentes    

Bon sang mais c'est bieng sur !

En prenant en compte la largeur de raie due à l'instrument (basé sur une raie de la lampe de calibration) j'obtiens :