Démarrer en spectro? Facile!

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Camille Pagé
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1 Démarrer en spectro? Facile! Rencontres du Ciel et de l Espace Cité des Sciences de la Villette 1er novembre 2018 François Cochard francois.cochard@shelyak.com

2 Au programme... Plusieurs astronomies La spectro : accéder à l imperceptible Ce que l on observe Principe d un spectroscope Quelques conseils A vous de jouer! 2

3 Plusieurs astronomies Contempler Mesurer Visuel Obs. visuelles Etoiles variables, astrométrie Imagerie Belles images Photométrie, astrométrie, imagerie planétaire Spectroscopie - Paramètres physiques, Composition chimiques, Vitesses radiales Polarimétrie - Polarisation (magnétisme, diffusion, réflexions) Informations inaccessibles à l œil humain 3

4 La spectroscopie La lumière est plus riche que ce que l œil humain en perçoit. Un spectre est la décomposition fine de la lumière en fonction de la couleur / longueur d onde. La fonction d un spectroscope est de convertir une couleur / longueur d onde en position géométrique sur un capteur. 4

5 La lumière est une onde... Crédit: O. Thizy 5

6 Perception de l œil 6

7 Perception de l œil 7

8 L'instrument 8

9 Spectroscopie 9

10 Exemples de spectres Basse résolution Haute résolution 10

11 Vega 11

12 Arcturus 12

13 Y Cvn 13

14 gam Cas 14

15 Altair 15

16 Bet Lyr 16

17 T Crb 17

18 18

19 QR Vul Outburst!

20 Fabriquer de la lumière 1 en chauffant un corps Profil de Planck 2 en excitant des atomes 20

21 Profil de Planck Profil de Plank K K Intensité K K Longueur d'onde (angstroms) 21

Profil de Planck Domaine Visible = 400-700nm (4000A-7000A) La loi de Stefan: Intensité (sous la courbe) =

22 Profil de Planck Domaine Visible = nm (4000A-7000A) La loi de Stefan: Intensité (sous la courbe) = Constante * T4 La loi de Wien: l max * Température = Constante (2900 µm.k) ==>Température = Couleur!!! Document Wikipedia 22

23 Source : Lois de Kirchhoff Dans les objets du ciel, on trouve tous ces phénomènes! 23

24 Effet Doppler Expansion des galaxies = Décalage vers le rouge (red shift) (Δ l) ν = l c 24

25 La lumière d'une étoile Est fabriquée au cœur de l étoile, par fusion nucléaire Traverse toutes les couches de l'étoile Traverse les éventuels disques, enveloppes, etc Traverse le milieu interstellaire Peut être décalée par effet Doppler Agitation atomique Rotation propre de l'étoile Rotation de binaires Mouvements propres... Cas particulier des nébuleuses 25

26 Principe d'un spectro 26

27 Alpy

28 Alpy 600 Flat LED blanche Soleil Néon Lampe éco Argon néon (étalonnage) 28

29 Conseil n 1 Procédez par étape Le télescope et le spectroscope sont deux instruments indépendants. Maîtrisez-les indépendamment. Faites vos premiers spectres sur table Apprenez le maniement du télescope en imagerie Soignez l'assemblage 29

30 Pointer une étoile Facile : GoTo! ( eh ben non...) Flexions, réfraction atm, erreurs de mise en station... Champ de guidage faible Trouver les coordonnées de l'étoile CDS, Simbad Saurez-vous mettre l'étoile CH Cyg à un pixel près dans l'image? 30

31 31

32 32

33 Pointer une étoile 33

34 Pointer une étoile 34

35 Conseil n 2 Un temps pour chaque chose Un temps pour régler l'instrument, Un temps pour observer. Le réglage de l'instrument se fait DE JOUR On ne change pas une configuration qui marche («when it works, don t fix it») 35

36 Conseil n 3 Tout pour la réduction (de données) Une observation est un ensemble d'images au service du processus de réduction de données Comprenez le processus de réduction de données L'étoile toujours à la même place dans la fente Vérifiez que le résultat est cohérent 36

37 Conseil n 4 Pratiquez régulièrement Il est possible d'observer en ville! Méthode des petits pas, Faites une répétition générale avant une mission 37

38 Demetra - Observations 38

39 Demetra - acquisition 39

40 Demetra réduction de données 40

41 Programmes scientifiques Programmes personnels Projets pédagogiques Programmes au long cours BeSS (Be) Symbiotiques, cataclysmiques Nébuleuses planétaires (NP) RR Lyrae Campagnes Del Sco 2012, WR140, VV Cep Evénements Comète, nova, supernova Nova Del

42 Le triptyque de la spectro La lumière Le spectre Principes optiques Réduction de données Spectroscope Astrophysique La lumière messager des étoiles Ce que la lumière nous dit des étoiles Installation & réglages Principes, paramètres Mesure Physique Observation pratique Quel instrument Pour quelle obs.? Maîtriser le télescope Pointer une étoile 42

43 Le triptyque de la recherche Instruments Théories & instrumentalistes & théoriciens Mesure Physique Observations & observateurs 43

44 Guide pratique Disponible chez Shelyak Instruments, Amazon, Fnac 44

Merci! Shelyak Instruments Tél.: 04.76.41.36.

45 Merci! Shelyak Instruments Tél.:

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