Intensite relative des raies spectrales

[Jacques Montier]

Bonjour,

Une nuit (enfin) claire m'a permis d'utiliser l'Alpy600 tout neuf sous les étoiles.
Configuration : Alpy600 avec fente 23 microns au foyer d'un telescope Meade ACF 355mm (config pas idéale pour l'Alpy 600, mais bon...)
Acquisitions en binning 1x1 d'une bonne dizaine d'étoiles de divers types.

Entre autres, la Wolf-Rayet WR136 : 8 poses de 60s

wr136.png (3.98 KiB) Viewed 5960 times

Une première pour moi, j'ai tenté la nébuleuse NGC 2392.

36 Geminorum pour l'étoile de référence : 3 poses de 60s.

36geminorum.png (3.68 KiB) Viewed 5960 times

7 poses de 300s pour la nébuleuse :
Profil corrigé de la réponse faite à partir de la référence 36 Geminorum.

test1.png (3.82 KiB) Viewed 5960 times

L'identification des raies ne pose aucun problème.
Par contre, je souhaite mesurer les intensités relatives des raies (Ha/Hb par exemple).

Question 1 du débutant : que faut-il mesurer ? Le maximum ? la largeur équivalente ?

J'ai pensé qu'il était peut-être bon de retirer le continuum du profil pour pouvoir comparer les intensités des raies.
Avec l'outil Continuum en retirant les raies d'émission, j'ai obtenu le profil suivant :

test2.png (2.96 KiB) Viewed 5960 times

J'ai ensuite divisé le profil de la nébuleuse par le continuum.

test3.png (3.99 KiB) Viewed 5960 times

Problème : cela change complètement les rapports des maxima des raies.
Avec Isis, Profil avec continuum : Ha max / Hbmax voisin de 2.4
Profil sans continuum : Ha max / Hbmax voisin de 6.2 !!

J'ai aussi utilisé l'outil Analyse de raie spectrale de VisualSpec en constatant également de gros écarts.

Question 2 : Quelle est donc la bonne méthode pour déterminer au mieux les intensités de raies ?

Merci d'avance de votre aide,

Bon ciel à tous,

[Francois Teyssier]

Jacques,

Il faut mesurer l'intensité des raies, c'est à dire leur surface
Le "continuum" (en fait la trace laissée par l'étoile centrale) peut être retirée, mais faut alors le SOUSTRAIRE, surtout pas le diviser
Les intensités obtenues sont relatives ; il faut donc les rapporter à une référence. C'est H béta qui est choisie. Donc toutes le mesures sont rapportées à l'intensité de H béta
Important : bien repérer la zone de la nébuleuse sur laquelle est formé le spectre

Tu trouveras des mesures sur : http://www.astronomie-amateur.fr/feuill ... C2392.html

Il peut y avoir des différences en fonction de la zone d'intégration : les nébuleuses planétaires sont hétérogènes.

Il existe un catalogue des mesures réalisées sur les NP : http://stsdas.stsci.edu/elcat/
Attention : le valeurs peuvent être dispersées pour une même nébuleuse (toujiours la zone de la NP où est acquis le spectre)


François

[Jacques Montier]

Merci François pour ta réponse.
Si c'est bien l'aire délimitée par la raie, c'est donc la largeur équivalente ?

spleq.jpg (10.78 KiB) Viewed 5944 times

En tout cas, depuis l'arrivée de l'Alpy, je consulte avec grand intérêt ton site et tous tes documents en ligne sur la spectro basse résolution et ses applications.
C'est du beau travail et ça donne envie de se lancer dans l'aventure.

Amicalement,

[Francois Teyssier]

Un chose importante : il ne suffit pas de connaître la technique d'analyse, il faut aussi avoir une connaissance de l'objet étudié, afin de déterminer la validité de la méthode, ses limites, son incertitude, voire erreurs systématiques
En gros : une nébuleuse planétaire, c'est un vent de matière expulsé de façon assez homogène, à une vitesse généralement faible, du résidu d'étoile ; ce résidu produit un rayonnement UV intense qui ionise les atomes du vent, produisant ainsi : raies de recombinaison (cascade) et excitations par collision. La densité électronique est suffisamment faible pour que des transitions dites interdites puissent se produire ([OIII], [N II] ...)

Vitesse faible implique que les raies observées sont généralement étroites et leur FWHM est celle de la limite du spectroscope à faible résolution.
Or nos spectros, LISA, LHIRES III 150 t/mm, Alpy ... n'ont pas une résolution constante sur l'ensemble du domaine spectral : la FWHM des raies va varier en fonction du réglage de la foc interne et de leur position
Donc, deux raies de MEME intensité, située à des longeurs d'onde différentes, vont avoir une FWHM différente et donc une hauteur DIFFERENTE
Pour cette première raison, la mesure de l'intensité maximale (ou hauteur de la raie) n'est pas la méthode la plus robuste

Deuxio, vue la faible dispersion (A/pixel), l'intensité maximale va être difficile à déterminer, variable d'un spectre à l'autre .... Tu peux t'en rendre compte

Pour ces deux raisons, il est préférable de mesurer l'intensité de la raie, c'est à dire sa surface.

Dans le cas d'une NP, il n'y a pas de continuum, on ne peut donc pas déterminer de Largeur équivalente (Equivalent width)
La largeur équivalente étant la largeur d'une raie rectangulaire qui aurait la même surface et une hauteur égale au continuum
Donc, on mesure la surface de chaque aire et on la rapporte conventionnellement à celle de H bêta.

Pour ma part, j'utilise un tableur Excel.
Valérie a développé un protocole d'analyse des raies dans VSpec dans Assistant>Analyse Raie qui fonctionne suivant le même principe

Amitiés

François

[Christian Buil]

Jacques,

Très bien ces premiers spectres Alpy. Aller, c'est quant même un très bon setup

Attention quant même, c'est bien visible sur le spectre 36 Gem, mais aussi d'autres
spectres : tu surcorrige avec ta reponse instrumentale dans le bleu, à un endroit
précis correspondantà une absortion dans le système de la lampe blanche
d'étalonnage du Alpy (ou du LISA). Il faut que tu regrade très attentivement
la partie 3 de cette page (partie réponse instrulentale) :

http://www.astrosurf.com/buil/isis/guide_lisa/tuto.htm

(ce qui s'applique au LISA s'applique à l'Alpy... donc ne pas hésiter
à lire tout ce qui concerne le LISA si vous êtes utilisateur d'un Alpy 600).

Christian

[Jacques Montier]

Merci Christian,

Oui, c'est bien vu, j'avais sur-lissé la courbe de réponse dans l'assistant.
Voilà ce que c'est de négliger de comparer la réponse avec la courbe non lissée @@
J'ai diminué le taux de lissage pour épouser au mieux la courbe et le résultat s'est bien amélioré dans le bleu.

Comparaison avec le spectre théorique de la base Pickles :

comparaison_36geminorum.png (5.35 KiB) Viewed 5931 times

Je vais faire le même travail avec les autres spectres.

Merci encore !

Amicalement,