L'étoile hydrogène de Campbell (la grenouille et le boeuf)

Lors de la mission "gratin de photons" au Pic, avec les copains on a observé l'étoile hydrogène de Campbell, alias BD+30 3639 ou HD 184738.

En simple imagerie, c'est une simple étoile orange/rouge, par exemple avec le DSS2



Avec un instrument puissant (par exemple le Hubble en orbite) à grande focale, l'étoile semble entourée d'une nébuleuse, témoin d'un phénomène violent ?


Image HST 2013, traitement Jean-Christophe Lambry


Pour y voir plus clair sur ce qui se passe là bas, un spectre fera l'affaire


Le spectre brut (2D) avec le T60 et le spectro Alpy 600 CCD 414, 13x30 secondes de pose




Ce spectre 2D nous donne tout de suite des infos: on voit la trace horizontale classique d'une étoile, mais superposé avec une série de raies brillantes en émission. De plus, ces raies (au moins certaines d'entres elles) débordent largement au delà de la trace de l'étoile le long de l'axe spatial de la fente du spectro. Donc il se forme des raies en émission (typique d'un gaz dilué excité/chauffé par une étoile centrale) dans une nébuleuse.

C'est déjà rigolo de "voir" avec le spectro du T60 du Pic une nébuleuse pas visible avec le DSS

Le spectre obtenu



Comme on le voyait déjà clairement sur l'image spectrale 2D, l'étoile présente surtout des raies en émission, comme dans une nébuleuse planétaire. On reconnait facilement la raie Halpha entourée du doublet du [NII] dans le rouge, la série de Balmer de l'hydrogène... voici l'identification de toutes les raies majeures :

On peut maintenant interpréter toutes ces données.

Cette étoile présente une belle forêt de raies en émission, avec des raies du C et He.. comme une étoile de Wolf-Rayet. On détecte des raies du C, c'est donc une WC. Le rapport d'intensité des raies CIV et CIII est bas (inférieur à 0,5) et on voit du CII, si j'en crois le système de classification des étoiles de Wolf Rayet c'est une WR relativement "froide", de type WC9 ... tout juste 50000 K !

Mais les raies en émission sont relativement peu élargies par les vents émis par l'étoile par rapport aux étoiles WR classique De plus l'étoile est entourée par une nébuleuse compacte avec essentiellement les mêmes raies en émission, dont celles de l'hydrogène. Les WR classiques ne présente pas ce genre de nébuleuse avec de fortes raies nébulaires, elles sont justement dénudées d'hydrogène ! L'étoile de Campbell se fait passer pour une étoile Wolf Rayet de grande masse (25 Msol), en fait c'est une jeune nébuleuse planétaire notée [WC9] dont l'étoile de faible masse (2 Msol) est en train d'expulser ses couches externe après avoir brulé l'H et le He. Pas un boeuf donc, plutôt une (jolie) grenouille

Hello Jean-Phi,

Je vois que tu dépiles les spectres du PIC ! :-)

Ce sera mal mal de mettre l'un en dessous de l'autre le spectre avec un spectre WR pour les comparer (et bien voir les différences).

Bonne idée Fred. J'ai une autre WR, la centrale de NGC40, mais je réalise que en fait c'est une [WR] ! Pour les vraies, l'été est une bonne saison, bonne idée de cible à venir

Tu n'avais pas fait la WR dans la nébuleuse du croissant ?

EDIT: je dois avoir une ou des vraies WR dans mes archives, va falloir que je range mieux mes données

Yes, ici :
https://urania.forumactif.fr/t1761-wolf-rayet-wr136-dans-ngc6888

Ha voilà ! Sur ton superbe spectre de WR136 on voit que les raies d'une vraie WR sont très élargies, ce n'est pas le cas de l'étoile de Campbell. Idem avec la centrale de NGC40 qui ne montre pas de raies très élargies.