Sky pollution spectra

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Christian Buil
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Sky pollution spectra

Post by Christian Buil »

Une idée de la pollution lumineuse depuis mon observatoire de Castanet, proche de Toulouse :

Image

Tout en haut, deux vues depuis l'observatoire. Eclairage boule au sodium classique, mais aussi, très recemment des lampadaires très blancs et très inquiétants
(qui s'allument sur capteurs de mouvement). Après avoir cru à de la LED (la chose la plus catastrophique qui soit), en fait ce sont de la fluo basse consommation.

L'image spectrale en haut montre le spectre observé lorsque le télescope pointe vers des lampes sodium. La pollution est essentiellement centrée autour du doublet jaune du sodium, donnant cette lumière jaune si caractéristique (à l'endroit même du doublet du sodium, vers 5895 A, le gaz haute pression est très absorbant, ce qui produit l'échancrure noire au centre de la zone d'émission).

La deuxième image spectrale en partant du haut est le spectre de l'éclairage "blanc" récemment installé. Les raies très fines (dont une intense dans le bleu), sont produites par de la vapeur de mercure. Les raies ultraviolettes de ce gaz excitent un dépôt fluorescent déposé sur la face intérieure de la lampe, qui produit la distribution de raies observées dans le visible. Ces raies sont assez diffuses.

La troisième image en partant du haut est réalisée en pointant le télescope vers le ciel, en direction de la brillante nébuleuse planétaire NGC 40 (pose de 5 x 600 s par une nuit assez pure).
(voir le topic viewtopic.php?f=6&t=484) . Le spectre montre à la fois les raies d'émission type d'une nébuleuse planétaire, mais aussi la pollution sous-jacente - largement dominée par les lampes sodium HPS. On note que la région de la raie Halpha (dans le rouge) est assez peu affectée par la pollution. C’est ce qui permet de réaliser dans un tel observatoire des études de valeurs scientifiques dès lors que l'instrument est bien adapté à la situation. Ici j'utilise un spectrographe capable de bien discriminer ce qui provient des astres et ce qui provient des lampadaires. Le doublet bleu vert de l’oxygène des nébuleuses [O III] est lui-même bien détaché grâce à la résolution spectrale du spectrographe (c’est une autre affaire avec des filtres spectraux, qui doivent ici être de bande passante très étroite pour éliminer la pollution dans cette partie du spectre). Par ailleurs, le fond de ciel dans l'infrarouge ou le bleu profond est très sombre. En revanche, la raie jaune de l'hélium, à 5876 A, est fortement affectée par la pollution.

En bas, le spectre 2D de la nébuleuse NGC 40 après avoir retiré numériquement la brillance du fond de ciel (une procédure standard en spectrographie). Malheureusement, le bruit de photons induit par le fond parasite ne pas être éliminé, ce qui limite la détectabilité dans la partie jaune.

Tous ces spetres sont réalisé avec un spectro LISA au foyer d'un C9. On peut voir les profils spectraux ici :

http://www.astrosurf.com/buil/pollution/measure.htm

Christian B
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