Décalage vers le rouge sur une photo (TP)

[BioBen]

Salut,
lors de mon dernier TP d'astrophysique, on a étudié une photo du ciel aux alentours de M57.

On a fait des mesures de B et V (indice de couleur) pour pouvoir ensuite utiliser le diagramme de HR pour retrouver la magnitude absolue des étoiles.

Il se trouve que nos mesures (faites sur 6 &#233;toiles) nous indiquent toutes des valeurs d&#233;call&#233;e; en clair nos valeurs sont comprises entre 1.49 < B-V < 1.65.
Ce qui est assez peu probable d'un point de vue statistique (ca nous met des magnitudes absolues &#224; 12/13 pour les 6 &#233;toiles !).
Notre charg&#233; de TP nous a dit que c'&#233;tait peut etre du &#224; un nuage de gaz/ pousi&#232;re qui &#233;tait entre le telescope et M57 qui a du tout d&#233;cal&#233; vers le rouge (d'environ 1 indice de couleur).

Quel type de nuage pourrait faire ca ? Je crois savoir qu'un nuage de poussi&#232;re aborsbe dans le bleu, donc ca expliquerait le d&#233;calage vers le rouge...
Le d&#233;calage peut-il avoir une autre origine ?

PS : Il est peu probable que les 6 &#233;toiles que l'on ait mesur&#233; soient toutes des g&#233;antes...
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[invite88ef51f0]

Salut,

Le décalage peut-il avoir une autre origine ?

L'expansion de l'Univers qui devient très très accélérée ?
Je vais peut-être dire une grosse connerie, mais ça change pas avec la position dans le ciel : plus c'est bas sur l'horizon, plus ça va être rouge, non ? Bon, je propose, mais je veux bien croire que ça joue pas...

[BioBen]

L'expansion de l'Univers qui devient tr&#232;s tr&#232;s acc&#233;l&#233;r&#233;e ?

Ca m'&#233;tonnerait beaucoup
Et puis en plus je doute que ce soit d&#233;celable avec cette m&#233;thode (il faut voir comment son d&#233;cal&#233;es les raies spectrales pour parler de d&#233;calge vers le rouge non ?).

Je vais peut-&#234;tre dire une grosse connerie, mais &#231;a change pas avec la position dans le ciel : plus c'est bas sur l'horizon, plus &#231;a va &#234;tre rouge, non ?

Je sais pas si c'est une connerie, mais je vais de ce pas voir sur internet si ca peut jouer un role.

PS : pour ceux qui veulent pas le chercher :
http://www.ulb.ac.be/sciences/astro/...iagrammeHR.gif
On voit bien que mes valeurs sont d&#233;cal&#233;es

[BioBen]

Au d&#233;but pour voir si c'&#233;tait vraiment un nuage qui &#233;tait en plein devant le champ j'avais propos&#233; au charg&#233; de TP de faire une "mesure du noir" et de le comparer &#224; ce qu'on devrait obtenir normalement pour le fond du ciel (de mani&#232;re &#224; voir si il y avait bien un truc au milieu).
Si on voyait une diff&#233;rence, on avait plus qu'&#224; soustraire la diff&#233;rence de valeurs mesur&#233;es pour les &#233;toiles, et ca red&#233;calerait tout vers le bonnes valeurs de B-V.

Mais d'apr&#232;s ce que j'ai compris mon id&#233;e &#233;tait bonne mais ne marcherait pas...pour une raison que je n'avais pas compris (et dont je me rapelle plus)

Je lui avais aussi propos&#233; de faire les mesures pour la naine blanche au centre de M57 pour qu'on puisse ensuite chercher les valeur de B-V sur internet pour finalement retrouver la d&#233;calage &#224; apporter &#224; nos valeurs, mais j'ai pas trouver B-V pour M57

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

pour une raison que je n'avais pas compris (et dont je me rapelle plus)

Bref, une bonne raison
Après, je connais pas cette mesure, mais il faut peut-être regarder du côté de l'instrument de mesure. Une erreur de calibration et tout est foutu...

[BioBen]

Bref, une bonne raison

Bof je crois que j'avais pas trop &#233;t&#233; convaincu mais bon, toute facon on a pas mesur&#233; le noir alors ca pourra pas m'aider (ah je pr&#233;cise juste que mes questions sont un peu hors-TP, j'ai envie d'expliquer le pourquoi de mes mesures et pas juste rendre un rapport en disant de combien il faudrait tout d&#233;caler pour que ca soit mieux).

Apr&#232;s, je connais pas cette mesure, mais il faut peut-&#234;tre regarder du c&#244;t&#233; de l'instrument de mesure. Une erreur de calibration et tout est foutu..

Bah justement je pense pas.... comme tu fais du B-V si tu t'es gourr&#233; dans la calibration intiale l'erreur s'annule.
Et il parait que "tout les autres facteurs experimentaux" sont dans les constantes que l'on determine grace &#224; une &#233;toile de "r&#233;f&#233;rnce" qui &#224; un B-V de.... tenez vous bien .... 2,1 ! Mais ca, ca vient d'une catalgue astronomique, pas des mesures.

PS : pour M57 j'ai cherch&#233; sur les "Messier objects" et cie sans r&#233;sultat, et dans Celestia je la trouve pas, m&#234;me sous ces autres noms : HD 175353,...)

[invite8c514936]

Et puis en plus je doute que ce soit d&#233;celable avec cette m&#233;thode (il faut voir comment son d&#233;cal&#233;es les raies spectrales pour parler de d&#233;calge vers le rouge non ?).

Pas pour les galaxies lointaines, pour lesquelles on arrive &#224; d&#233;terminer des redshifts photom&#233;triques, mais l&#224; on est loin de ton TP.

[BioBen]

Pas pour les galaxies lointaines, pour lesquelles on arrive &#224; d&#233;terminer des redshifts photom&#233;triques, mais l&#224; on est loin de ton TP.

Oui je crois pas que ce soit une photo du ciel profond de Hubbe Enfin bon je savais pas que c'&#233;tait d&#233;celable sans meme regarder le spectre....sympa.

Les nuages de poussi&#232;res absorbent dans le bleu non ? (je crois avoir entendu ca pendant une conf&#233;rence...)

Merci

[invite8c514936]

Ils diffusent plus dans le bleu que dans le rouge, et donc en effet la poussière rougit les spectres. C'est d'ailleurs le cauchemar de tous ceux qui font des diagrammes température-couleur ou couleur-couleur (oui oui, toi BioBen !! ).

[BioBen]

Ok merci pour les infos et la confirmation sur la poussi&#232;re.
J'essaierai de trouver des compl&#233;ments chiffr&#233;s mais sinon ca va je pourrais &#233;crire un peu grace &#224; ce que vous m'avez dits.
Merci
Benjamin, qui retourne cauchemarder

[BioBen]

Pour les anglophones j'ai trouv&#233; un site super bien avec des cours sur l'astro :
http://www.astronomynotes.com/

(enfin moi ce qui m'interessait c'&#233;tait ca : http://www.astronomynotes.com/ismnotes/s2.htm )
(Attention le texte est copyright alors ne le publiez pas ici)

[BioBen]

Ais-je le droit de postuler que grosso modo et en moyenne, le flux recu dans le bleu et dans le rouge est le m&#234;me ?
Car dans mes mesures, on trouve (pour toutes les &#233;toiles) que ev = 2.1eb, le bleu est 2.1 fois plus diffus&#233; que le rouge, et donc que les poussi&#232;res sont de la taille (en ordre de grandeur) de la longueur d'onde du bleu ? (si la diffusion est en 1 / lambda ca me donne environ 2).
Et ce qui tombe bien, c'est que les poussi&#232;res ont vraiment cette ordre de grandeur l&#224;...(Silicates et graphite)

Est-ce (beaucoup) trop simplificateur ?
(eb et ev sont les flux recus).

J'ai dit que deux hypoth&#232;ses pouvaient expliquer le d&#233;calage : les poussi&#232;rs et du gaz chaud d'H2 (qui emet &#224; 656 nm), mais que la premi&#232;re hypoth&#232;se &#233;tait la plus probable (je donne des raisons).

[invite8c514936]

Mais tu ne mesures jamais vraiment le flux reçu dans le rouge et dans le bleu, non ? J'imagine que tu utilises les images dans les deux couleurs et que tu comptes les ADU ou équivalent. Dans ce cas, quand tu passes au flux, tu fais intervenir une calibration (une étoile standard ou une calibration de ton instrumnt qui t'es fournie). Tu peux très bien avoir des réponses identiques dans le rouge et dans le bleu même si les flux reçus sont très différents...

[BioBen]

Mais tu ne mesures jamais vraiment le flux re&#231;u dans le rouge et dans le bleu, non ?

Bah les mesures que l'on a faite sont celles du flux dans le bleu et le visible, mais effectivement c'est en utilisant un logiciel (Midas, je sais pas si il est super connu...) que l'on retrouvait cette valeur.
En clair on a bien deux colonnes (Flux Bleu et Flux Visible) o&#249; l'on a marqu&#233; nos valeur que l'on obtenait grace au logiciel.

C'est uniquement pour les magnitudes aparentes que l'on utilisait une &#233;toile de r&#233;f&#233;rence ( dont on connait la magnitude apparente), qui nous permettait de d&#233;terminer les constante Cb et Cv (dues &#224; l'instrument,...).

Tu peux tr&#232;s bien avoir des r&#233;ponses identiques dans le rouge et dans le bleu m&#234;me si les flux re&#231;us sont tr&#232;s diff&#233;rents...

Po compris

[invite8c514936]

Si ton instrument de mesure (ta pellicule photo) est plus sensible dans le rouge que dans le bleu, il faudra un flux plus important dans le bleu pour donner la m&#234;me t&#226;che sur ta pellicule photo.

Bah les mesures que l'on a faite sont celles du flux dans le bleu et le visible

Non, je pense que tu mesures une exposition sur la pellicule, que tu transformes d'un c&#244;t&#233; en flux bleu, de l'autre en flux visible. Mais pour faire cette conversion, il te faut conna&#238;tre la sensibilit&#233; de la pellicule dans ces deux bandes...

[BioBen]

Si ton instrument de mesure (ta pellicule photo) est plus sensible dans le rouge que dans le bleu, il faudra un flux plus important dans le bleu pour donner la m&#234;me t&#226;che sur ta pellicule photo.

Exact...
"On prendra 2 poses du champs stellaire autour de M57 : une dans la bande V, l'autre dans la bande B, grace aux filtres de couleur de la cam&#233;ra CCD".
Ah attends un truc que j'avais pas not&#233; avant que tu en parles :
"Le flux recu et le flux observ&#233;s ne sont pas dientiques. La sensiblit&#233; du capteur dans es diff&#233;rentes longueurs d'onde intervient"
Effectivement, tu as raison l&#224; dessus (je m'y attendais )

Mais pour faire cette conversion, il te faut conna&#238;tre la sensibilit&#233; de la pellicule dans ces deux bandes...

C'est vrai. Donc si ton message s'applique &#224; mon tp (dans le sens o&#249; la pellicule est effectivment plus sensible dans une gamme que dans une autre), je ne peux absolument rien analyser sur mes mesures sans connaitre le type de la pellicule et ses sp&#233;cificit&#233;s ?

[Juste pour savoir, sans cette histoire de pellicule, mon raisonnement tenait la route ? Il est faisable &#224; partir des magnitudes apparentes et non des flux ? Car pour les magnitudes, je l'ai l'&#233;toile de r&#233;f&#233;rence !]

[invite8c514936]

Quand tu prends une étoile de référence dont on te donne les couleurs, ça te permet de déterminer la sensibilité relative de ta pelloche dans les différentes bandes, ou plus simplement ça fixe les points zéro dans ta conversion en magnitude.

Tant que tu fais un diagramme couleur-couleur, tu t'en fiches un peu, la forme de ton diagramme sera toujours la même, quelle que soit la normalisation que tu adoptes. Par contre si tu veux donner un sens aux couleurs (V-B, etc...) il te faut une définition propres des magnitudes, c'est-à-dire une référence. Mais apparemment tu l'as donc c'est tout bon !

Bon courage !

[BioBen]

Quand tu prends une &#233;toile de r&#233;f&#233;rence dont on te donne les couleurs, &#231;a te permet de d&#233;terminer la sensibilit&#233; relative de ta pelloche dans les diff&#233;rentes bandes, ou plus simplement &#231;a fixe les points z&#233;ro dans ta conversion en magnitude.

Ca on est d'accord ( et puis c'est un peu le principe de l'&#233;toile de r&#233;f&#233;rence )

. Par contre si tu veux donner un sens aux couleurs (V-B, etc...) il te faut une d&#233;finition propres des magnitudes, c'est-&#224;-dire une r&#233;f&#233;rence. Mais apparemment tu l'as donc c'est tout bon !

C'est ca que je capish pas (d&#233;sol&#233; si je suis relou).
Les mesures pour l&#233;toile de r&#233;f&#233;rence je ne les ai que pour le magnitudes, pas pour les flux...
En gros pour passer du flux recu au flux observ&#233;, j'ai pas de r&#233;f&#233;rence (donc ca peut etre problematique cf tes messages pr&#233;c&#233;dents, surtout que mes cacluls se basent desus), alors que pour passer du flux observ&#233; aux magnitudes apparentes l&#224; j'ai de quoi calibrer (d'o&#249; ma question : mon raisonnement existe-t-il &#224; partir des magnitudes et non des flux observ&#233;s ?).

Grrr c'est dommage cette histoire de flux recu/observ&#233;, moi je le suppose &#233;gaux (ou en tout cas que le d&#233;calage pour le bleu et le rouge sont similaires)

[invite8c514936]

Quand je parle d'une "définition propre des magnitudes", je veux dire une définition propre de leur point zéro. Ces points zéro sont définis pour un objet particulier, en général, si bien que les magnitudes te donnent les rapports de flux dans chaque bande par rapport à cet objet de référence. Il faut donc que tu connaisse les flux reçus depuis l'étoile de référence (et d'après ton dernier message en fait tu ne les as pas...).

Tu es en train de te poser des questions de calibration, c'est une étape très délicate en astro.

Il faut bien noter qu'en toute rigueur, l'objet de référence ne te sert à calibrer les flux que s'il a un spectre identique à ceux que tu mesures !!

[BioBen]

Il faut donc que tu connaisse les flux reçus depuis l'étoile de référence (et d'après ton dernier message en fait tu ne les as pas...).

Voila (D'ou la petite incompréhension précédemment.) ! Les flux que je ai pour l'étoile de référence on les a mesuré comme pour les autres étoiles, c'est pas une donnée (ca sort aps d'un catalogue quoi), donc c'est pas étalonné, donc elle me sert pas !

En tout cas je te remercie de m'avoir aidé, je dois dire que je n'avais pas du tout pensé au fait que la pellicule pouvait etre plus senesible dans un domaine que dans un autre, et c'est un truc non négligeable lol ! Mon décalage vers le rouge vient peut etre tout simplement de la pellicule

C'est dommage j'avais bien argumenté les deux hypothèses que je dis plus haut (poussière et gaz chaud de H2), mais apparament faut que je rajoute l'hypothèse beaucoup moins sexy "la pellicule est moins sensible dans le bleu que dans le rouge, et le seul moyen de savoir si cette hypothèse est vrai c'est de connaitre le flux dans le bleu et le rouge d'une certaine étoile (à prtir d'un catalogue), et de comparer avec ce qu'on trouve en faisant les mesures"

Il faut bien noter qu'en toute rigueur, l'objet de référence ne te sert à calibrer les flux que s'il a un spectre identique à ceux que tu mesures !!

Ca parait assez logique dit comme ca (enfin il faut y penser lol). Mais bon je suis plus à ca près lol Si tu revois mon postulat enorme dans le post #12 on n'est plus à ca près lol (surtout que j'ai que 6étoiles, pas cool pour une moyenne statistique !).

PS : J'ai oublié de te demander tu as recu le fax ?

[BioBen]

*

C'est dommage j'avais bien argument&#233; les deux hypoth&#232;ses que je dis plus haut (poussi&#232;re et gaz chaud de H2)

Et puis j'avais bien gal&#233;r&#233; pour trouv&#233; la taille approximative des grains de poussi&#232;re interstellaire (j'ai pass&#233; genre 2heures sur les ArXiv et le site web de Princeton) pour finalement avoir confirmation que une diffusion en 1/lambda ca me donnait des r&#233;sultats tr&#232;s cool (et des grains de poussi&#232;res de l'ordre de la centaine de nm)

[invite8c514936]

Mais tes hypoth&#232;ses sont d'ailleurs justes et tu as bien fait de les argumenter, ne change rien !

PS : oui je me suis occup&#233; de tout, c'est parti...

[BioBen]

Mais tes hypothèses sont d'ailleurs justes et tu as bien fait de les argumenter, ne change rien !

Ouf !
Merci beaucoup pour tout, je vais avoir de quoi écrire, et c'est passionnant !