Absorption interstellaire

[ENO-Astro]

Bonjour à tous,
étudiant en astrophysique, je voulais faire part d'une question qui ne trouve pas de réponses, je fait donc appel à vos connaissances dans ce domaine:
Pour un objet astrophysique, prenons une supernova, distante de 6-8 milliards d'années lumière.
De combien serait la diminution, l'ordre de grandeur, (environ) de la magnitude apparente de cet astre (disons égale à 20) , en prenant en compte l'absorption des gaz et poussières interstellaires ?
Je cherche à savoir l'ordre de grandeur de cette diminution, est-ce plutôt de +0.1 ou +1 voir plus ?
Si vous avez des exemples de calculs ou liens intéressants, je suis prenant.
Cordialement.
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[Gilgamesh]

Ca dépend de façon prépondérante de la ligne de visée, et de la tranche de galaxie qu'elle traverse, dans la galaxie hôte puis dans la nôtre.

Un article là dessus : http://arxiv.org/pdf/0903.2057v2.pdf

en gros l'extinction visuelle A(V) ~ 10^-21 N_H
avec
A(V) l'augmentation de la magnitude
N_H la densité optique d'atome d'hydrogène, cad le nombre d'atome d'hydrogène présent sur la "carotte" de lumière entre la source et l'observateur, en cm^-2

[ENO-Astro]

Merci beaucoup, c'est devenue plus clair à mes yeux.
J'ai trouvé un site qui explique bien ce phénomène, et j'ai quelques questions encore à ce sujet.

Voici le site: http://burro.cwru.edu/Academics/Astr...Prop/dust.html

Sur le schéma "interstellar absorption" l'on voit des poins violets, avec une flèche nommée "cross-section", qu'est-ce-que signifie ce terme ?
Ensuite, la lettre L signifie la distance à l'observateur ?

Enfin, c'est écrit que le module de distance devient: m-M= 5log(d)-5 +A ; avec A= 1.086t, cette formule est-elle valable pour des supernovaes situées à plusieurs milliards d'année lumière ?

Cordialement, Eno.

[Gilgamesh]

Elle est très bien cette page, je retiens

cross-section = section efficace (litt. section transverse)

C'est vraiment une notion fondamentale et tout terrain.

Si je suis joueur de rugby et que je veux traverser le terrain en ligne droite la probabilité que j'y arrive est liée à la présence de joueurs adverses en mouvement qui possèdent un certain rayon d'action pour m'empoigner si je passe à proximité de la position qu'ils occupent, en gros proportionnelle à la largeur de leur bras. Si je représente chacun comme un cercle de rayon r="un bras" la section efficace du joueur est sigma = pi.r².

La distance x0 que je peux espérer parcourir avant de me faire cravater (le libre parcours moyen) est liée à la densité n des défenseur et à leur section efficace sigma,



Comme c'est une notion statistique, on définit que chaque mètre parcouru possède une probabilité d'interception p égale.



Et ça donne une loi exponentielle de décroissance qui ressemble à la décroissance radioactive. Si I0 est l'intensité initiale du signal (le flux de joueurs qui s'élancent vers les buts adverses) et x la distance parcourue, le flux de joueurs I non encore interceptés à la distance x est l'exponentielle négative du ratio de cette distance x et du libre parcours moyen x0 soit :



Sur le schéma, L représente ici l'épaisseur de la couche d'interception (la largeur du terrain avec des joueurs adverses dessus. Si le milieu est homogène sur tout le trajet, oui c'est la distance entre la source et l'observateur).

La formule empirique (avec cette valeur particulière de A) est lié à notre milieu galactique de proximité. C'est donc employé pour l'extinction stellaire locale, intra-galactique et hors situations particulières (qui sont innombrables). Pour les supernovae lointaines, on ne pourra pas faire l'économie d'une réévaluation qui fera partie intégrante du travail d'observation (aucun papier sérieux ne pourra faire l'économie d'un exposé convaincant sur la valeur d'extinction utilisée dans le cadre de l'étude, le plus souvent sur la base de données bibliographiques).

[A voir en vidéo sur Futura]

[ENO-Astro]

Merci beaucoup Gilgamesh, on a affaire à un pro !
Tu travailles dans ce domaine ?

[Gilgamesh]

C'est flatteur, mais même pas

C'est juste que en astrophysique comme en physique (des particules notamment, pour calculer le nombre de chocs dans une cible bombardée par des particules accélérées), les notions de diffusion, section efficace, libre parcours moyen, longueur de diffusion, etc sont toute apparentées et apparaissent de partout.

[bintang]

Bonjour,

J'interviens un peu tardivement sur ce post.

Un cours d'astronomie comme celui d'Agnès Acker 'Astronomie Astrophysique, introduction' chez Dunod, répond très bien à toutes ces questions fondamentales d'astrophysique qui ne sont pas abordées dans les ouvrages de vulgarisation. Un extrait de l'édition 4 (2005) sur l'extinction interstellaire. L'édition 5 vient de sortir (Octobre 2013). Ca peut faire un beau cadeau de Noel

http://www.flickr.com/photos/24256127@N04/11492427503/
http://www.flickr.com/photos/24256127@N04/11492425263/
http://www.flickr.com/photos/24256127@N04/11492349374/
http://www.flickr.com/photos/24256127@N04/11492422043/
http://www.flickr.com/photos/24256127@N04/11492318715/
http://www.flickr.com/photos/24256127@N04/11492417873/

Bonnes Fêtes

[ENO-Astro]

Bonjour,
en étant été à sa conférence sur Nice il n'y a pas longtemps, en effet je vais me le prendre prochainement ! ^^

[ENO-Astro]

Bonsoir, quelque chose me perturbe encore au sujet de l'absorption interstellaire.
En effet, pour un objet astrophysique observé, cette absorption va dépendre notamment de la "capacité" d'absorption de sa galaxie hôtes par exemple, ainsi que celle de notre galaxie la Voie Lactée.

Or, pour des supernovæ lointaines de l'ordre du milliard d'années-lumières, lorsqu'on les observent, elles sont très lumineuses par rapport à leurs galaxies hôtes.
Et ces galaxies justement, sont tellement éloignées, que l'on ne peut pas connaître leur propriétés, notamment leur taux d'absorption "locale"

Donc ma question est la suivante: Pour calculer le module de distance de ces supernovæ, l'on doit rajouter l'absorption A, mais pour déduire cette dernière, est-ce que l'on fait une approximation en disant qu'elle augmente proportionnellement par rapport à la distance ?

Cordialement.

[bintang]

Bonjour,

Aux très grandes distances, les propriétés individuelles stellaires ne peuvent plus être utilisées, sauf avec de rares supernovae de type I.

Les astronomes recoupent alors les mesures de distance avec des indicateurs 'tertiaires' de paramètres galactiques globaux liés à la luminosité statistique des galaxies en fonction de leur morphologie et leur diamètre apparent. La précision n'est plus que de 30% (A.Acker - Chapitre 11.1 sur les distances des galaxies)

Il y a également les mesures de rotation des galaxies en radioastromie (Loi de Tully Fisher) allant jusqu'à des centaines de Mpc, également la loi de Hubble ...

[ENO-Astro]

Qu'appelles-tu propriétés individuelles stellaires, à quoi servent-elles ?
Pour des objets astrophysiques au sein de notre Voie Lactée, l'on mesure le taux d'absorption local, pour mesurer l'absorption interstellaire. Mais comment fait-on pour mesurer l'absorption pour des supernovae pour des distances de l'orde du milliards d'années lumière ?
La magnitude apparente des supernovae lointaines doit diminuer beaucoup plus que pour des ojets astrophysiques proches de notre galaxie ? Si oui, est-ce que cette baisse de magnitude apparente est proportionnelle avec la distance ? (d > 1.10⁹a.l) ?

[bintang]

Bonjour,

Pour les mesures de distance au sein de la Galaxie on se sert de l'analyse spectrale des étoiles et du diagramme HR, des céphéides, ou des mouvements propres des groupes d'étoiles pour estimer les distances. Pour les objets situés à 1 milliard d'a.l., on ne peut plus utiliser ce type de mesure sur les étoiles puisque leur magnitude est trop grande et la résolution trop faible pour nos instruments.

Sur la page 255 scannée plus haut, il est expliqué que l'extinction est très différente suivant la longueur d'onde, l'UV étant bien plus affaibli que le rouge et que l'excès de couleur E(B-V) est proportionnel à l'extinction totale. Je crois comprendre qu'on obtient une estimation de l'extinction totale par ce biais. Plus loin il est dit que l'extinction dépend des conditions physiques des grains (T°, taille) composant les nuages interstellaires et de la métallicité du milieu. Je pense qu'effectivement le milieu est assez bien caractérisé dans la voie lactée, les nuages de Magellan .. mais qu'il est bien moins connu, voire purement statistique à de grandes distances.

C'est pour cette raison qu'aux grandes distances il n'y a que des estimations entachées d'une marge d'erreur importante (30% en 2005 ?) et que ces mesures sont corrélées avec d'autres types de mesure, magnitude globale des galaxies, loi de hubble ... pour obtenir une estimation plus fiable.

[ENO-Astro]

Ok merci beaucoup !

Il a l'air vraiment bien ce livre de Agnès Acker, en tout cas je peux dire que ces conférences sont géniales.
Pour un étudiant comme moi en Licence Physique, tu penses qu'il me conviendrait ? Et de même pour le niveau Master ?

[ENO-Astro]

J'ai appris que l'absorption varie exponentiellement par rapport à la distance, et non proportionnellement.

Je souhaite tracer la courbe obtenue par les données SNLS: http://media4.obspm.fr/public/AMC/pa...envimage5.html
Or, je n'ai pas accès aux données d'absorption pour toutes les supernovae qui sont utilisées pour tracer la courbe.

Et pour faciliter les recherches etc, je me demandais s'il était donc judicieux de faire une approximation que l'absorption subie par les faisceau lumineux provenant des supernovæ Ia, augmente exponentiellement par rapport à la distance ?

Je veux dire par absorption, celle qui est interstellaire et extragalactique.

Cordialement,

Eno.

[ENO-Astro]

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