M31

Un coup d’œil spectro sur le cœur de M31

L'addition des images brutes vues par la caméra 314 derrière le spectro Alpy 600 sur un Newton 200, 8 x 300 s, Pibrac-les-lampadaires :



Le spectre traité :



Le spectre du noyau de M31 (qui intègre celui de millions d'étoiles) est très similaire à celui d'une étoile de type K2iii dans les bases de données (ici la base Pickles). Le coeur de M31 est donc de couleur orange et comporte surtout de "vieilles" étoiles.



On peut deviner un subtil décalage vers le bleu (la gauche) du spectre de M31 par rapport à l'étoile K2iii de référence (ce dernier par définition immobile). L'effet Doppler-Fizeau (v = c x delta lambda / lambda ) permet de mesurer la vitesse radiale de M31 par rapport à notre référence, la terre, le soleil, la voie lactée

On peut comparer l'ensemble des raies spectrales de M31 et de la référence en bloc ce qui permet d'augmenter la résolution (fonction de corrélation croisée, CCF). Pour faire une comparaison propre, on peut normaliser ("aplatir") les deux spectres de l'objet et de la référence par leurs continuums

M31 : courbe bleue ; référence K2iii : courbe rose



Dans le logiciel Isis de C Buil, l'analyse de la CCF donne :



(on mesure ici la vitesse radiale de la référence par rapport à l'objet, dans l'autre sens il y a un petit bug du logiciel)

On voit donc M31 se rapprocher de nous à la vitesse de 280 km/s

En tenant compte de la vitesse de rotation de la terre sur elle même, et autour du soleil, on calcule (avec l'outil ad hoc dans Isis) qu'au moment précis de l'observation le spectro se rapprochait de la cible avec une vitesse radiale héliocentrique = 19  km/s

L'erreur de la mesure : lors de cette observation avec l'Alpy la calibration en longueur d'onde donnait une erreur RMS de 0.4 Amstrong.. en rajoutant le bruit, à la louche on retient une erreur typique de 0.5 A ce qui correspond à +/- 50 km/s.

On mesure donc une vitesse radiale de M31 = -280+19 = -261 +/-50 km/s

Chez les pros :



C'est rassurant, avec le petit spectro sur le petit télescope au fond du jardin on voit M31 bouger dans le bon sens

Et si on faire une mesure de vitesse à droite, puis à gauche de M31, pourrait ton mesurer la vitesse de rotation de la galaxie sur elle même ?
Bon ok , elle n'est pas tout à fait dans l'axe.

A 300 km/s, ca faire faire du barouf quand notre Voie Lactée va la percuter ! :-)
Une petite simulation animée ici :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Collision_entre_Androm%C3%A8de_et_la_Voie_lact%C3%A9e

Bon sens, c'est une carton assuré.

Que des chauffards, aucune anticipation.

Bonne idée Fred la mesure des 2 points opposées.

Il est redoutable c'est Alpy, c'est incroyable les possibilités qu'offre le progrés aux amateurs.

Bonne idée Fred ! Sur le plan pratique cela ne sera pas évident, la luminosité étant beaucoup plus faible quand on s'éloigne du bulge central. Et en déplaçant la fente dans le champ on introduit de petites erreurs (flexion mécanique). Il faudrait mieux placer la fente de façon longitudinale le long du plan de rotation apparent de la galaxie, comme ce que l'on avait fait au Pic sur M66, et mesurer les spectres de part et d'autre sur la même image. Voilà, on a plus qu'à remonter au T60  

Pour continuer à s'amuser, en plus de la terre qui tourne sur elle même, et autour du soleil (ces deux premiers mouvements combinés que l'on corrige en se plaçant dans le référenciel héliocentrique), on peut s'amuser à tenir compte aussi de la rotation du soleil autour du centre de la voie lactée    8-)

Avec cet outil : https://ned.ipac.caltech.edu/forms/vel_correction.html



On obtient une vitesse radiale galactocentrique de M31 de  -83 +-50 km/s (ie nos deux galaxies se rapprochent à la vitesse d'une centaine de km/s).

Pour calculer la date de collision il reste à trouver la distance de M31, avec une céphéide dans M31   Pour ça, à voir si nos moyens amateurs nous le permettent

Une planche avec les raies d'intérêt annotées :

un radar bien positionné ... ! y en a mare de ces excès de vitesses, je ne dépasse jamais les 220 km/h ;-))
bon un petit mot sur le travail quand même : BRAVO !( il est tout aussi difficile d'apprécier un bon travail que de le faire- ( c'est pour me racheter ;-) ))
JeanPi