{"id":7728,"date":"2022-01-19T21:49:16","date_gmt":"2022-01-19T20:49:16","guid":{"rendered":"http:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/?page_id=7728"},"modified":"2022-02-25T07:35:08","modified_gmt":"2022-02-25T06:35:08","slug":"spectroscopie","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/spectroscopie\/","title":{"rendered":"spectroscopie"},"content":{"rendered":"\t\t
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Initiation \u00e0 la spectroscopie<\/h1>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Ecrit le 20\/01\/22.<\/em><\/span><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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S'initier \u00e0 la spectroscopie avec un Star Analyser<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\tAlors, la spectroscopie, c’est quoi ? Comme son nom l’indique, la spectroscopie est l’\u00e9tude des spectres. Un spectre est la d\u00e9composition de la lumi\u00e8re en \u00ab\u00a0arc-en-ciel\u00a0\u00bb, et en astronomie on \u00e9tudiera en particulier les spectres des \u00e9toiles (mais on peut \u00e9galement \u00e9tudier des spectres de n\u00e9buleuses, de plan\u00e8tes, de galaxies…).\u00a0 D’un point de vue pratique, il faut utiliser un spectroscope et il y a quelques temps, j’ai fait l’acquisition d’un Star Analyser : il s’agit d’un r\u00e9seau de diffraction mont\u00e9 dans une bague standard de 31,75 mm, qui va donc se visser comme un filtre classique sur les embouts habituellement utilis\u00e9s en astronomie. C’est lui qui va faire office de spectroscope.\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Les diff\u00e9rents types d'\u00e9toiles<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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L’\u00e9tude des spectres (et l’\u00e9tude des raies pr\u00e9sentes dans les spectres) peut nous renseigner sur la temp\u00e9rature d’une \u00e9toile, sa densit\u00e9, les \u00e9l\u00e9ments qui composent un objet mais \u00e9galement sa vitesse d’\u00e9loignement (ou de rapprochement) par rapport \u00e0 nous. Avec notre Star Analyser, on peut d\u00e9j\u00e0 observer les diff\u00e9rents types d’\u00e9toiles pr\u00e9sentes dans notre ciel. En effet, les astronomes classent les \u00e9toiles en diff\u00e9rents types en fonction de leur temp\u00e9rature. Ces types sont nomm\u00e9s O, B, A, F, G, K <\/b>et M<\/b>, les \u00e9toiles O correspondant aux \u00e9toiles les plus chaudes et les \u00e9toiles M aux \u00e9toiles les plus froides. Par exemple le soleil est une \u00e9toile de type G (plus pr\u00e9cis\u00e9ment G2 V…), de temp\u00e9rature 5600 K (degr\u00e9 Kelvin). Selon son type, l’\u00e9toile pr\u00e9sentera un spectre diff\u00e9rent, et on peut facilement comparer entre eux les spectres de diff\u00e9rentes \u00e9toiles.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Spectre d'\u00e9toile<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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L’acquisition d’un spectre d’\u00e9toile peut se faire avec un appareil photo num\u00e9rique ou une cam\u00e9ra astronomique. Une appareil photo num\u00e9rique aura l’avantage de pr\u00e9senter une beau spectre color\u00e9 comme un arc-en-ciel, mais il est pr\u00e9f\u00e9rable d’utiliser une cam\u00e9ra avec un capteur noir et blanc qui sera plus sensible et donc plus pr\u00e9cis. Lors de l’acquisition, il faudrait veiller \u00e0 ce que le spectre soit le plus horizontal possible (il faudra sans doute proc\u00e9der \u00e0 plusieurs essais), ce qui en rendra le traitement l\u00e0 aussi plus pr\u00e9cis. La distance entre le capteur et le Star Analyser doit \u00eatre compatible avec la taille du capteur et la focale du t\u00e9lescope. A ce sujet, vous pouvez vous rendre sur cette page et utiliser le calculateur<\/a> qui vous permettra de v\u00e9rifier quelle distance utiliser avec votre \u00e9quipement. Il ne vous reste ensuite plus qu’\u00e0 faire l’acquisition des spectres des \u00e9toiles que vous aurez s\u00e9lectionn\u00e9es.<\/span><\/p>\n

Sur l’image ci-dessous, vous pouvez voir l’acquisition d’un spectre de l’\u00e9toile Alioth dans la Grande Ourse, il s’agit d’une pose de 2 secondes avec le Canon 450D mont\u00e9 sur le newton 200\/800 :<\/span><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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A gauche de l’image nous voyons l’\u00e9toile elle-m\u00eame (ce qu’on appelle l’image d’ordre 0) et \u00e0 droite le spectre (appel\u00e9 spectre d’ordre 1, il s’agit du spectre le plus brillant sur l’image, en effet le r\u00e9seau de diffraction produit d’autres spectres moins brillants appel\u00e9s spectres d’ordre 2 ou d’ordre -1, -2 … de l’autre c\u00f4t\u00e9 de l’\u00e9toile). On peut d\u00e9j\u00e0 distinguer la pr\u00e9sence de raies plus sombres sur l’image du spectre color\u00e9.
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Ci-dessous voici l’image du spectre de Sirius acquis avec la cam\u00e9ra ZWO 1600 sur le 200\/800, il s’agit d’une pose de 0,02 seconde. L’image est donc en noir et blanc, c’est moins esth\u00e9tique… mais on distingue bien les raies d’absorption sur l’image.
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Traitement d'un spectre d'\u00e9toile<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Les images des spectres ainsi acquis sont appel\u00e9s des spectres 2D. Pour les analyser, il faut maintenant les transformer en spectre 1D, c’est-\u00e0-dire en faire une repr\u00e9sentation graphique qui va montrer l’intensit\u00e9 du spectre en fonction de la longueur d’onde, c’est-\u00e0-dire en gros mesurer l’intensit\u00e9 de chaque couleur qui composent le spectre. C’est ce qu’on appelle la r\u00e9duction des spectres.
Pour cela on peut utiliser les logiciels gratuits ISIS<\/a> ou Visual Spec<\/a>, les deux ont un fonctionnement assez diff\u00e9rents mais sont compl\u00e9mentaires. Ils permettent chacun de produire un spectre 1D comme celui-ci :
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Ce spectre a \u00e9t\u00e9 obtenu \u00e0 l’aide du logiciel ISIS, on obtient au traitement un spectre de cette forme, mais non \u00e9talonn\u00e9 en longueur d’onde, c’est-\u00e0-dire que l’axe des abscisses (mais si, celui qui est \u00e0 l’horizontal, rappelez-vous de vos cours de coll\u00e8ge…) contient les valeurs des pixels de l’image et non les longueurs d’onde directement. Il faut ensuite passer par une \u00e9tape de la r\u00e9duction des donn\u00e9es qui consiste \u00e0 faire cet \u00e9talonnage (je me fendrai peut-\u00eatre d’une page sur ce processus..), et on obtient ensuite le spectre avec les longueurs d’onde indiqu\u00e9es en abscisse. Le spectre visible va ainsi en gros de 4000 Angstrom (A) (ou 400 nanom\u00e8tres), ce qui correspond \u00e0 la longueur d’onde du violet, jusqu’\u00e0 8000 A (longueur d’onde du rouge) en passant par toutes les longueurs d’onde correspondant aux couleurs de l’arc-en-ciel, donc toutes les couleurs du spectre visible.
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Premiers r\u00e9sultats<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A l’aide du Star Analyser, on peut d\u00e9j\u00e0 commencer par cr\u00e9er des spectres des diff\u00e9rents types d’\u00e9toiles et ainsi les comparer entre eux.
Voici ci-dessous le spectre de Capella \u00e9talonn\u00e9 en longueur d’onde :<\/span><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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On observe ainsi facilement la diff\u00e9rence entre le spectre de Sirius, \u00e9toile de type A dont la temp\u00e9rature est de 9500 K, et Capella, \u00e9toile de type G dont la temp\u00e9rature est de 5400 K. Pour une meilleure comparaison et des donn\u00e9es un peu plus \u00ab\u00a0scientifiques\u00a0\u00bb, il est n\u00e9cessaire ensuite de corriger les spectres par ce qu’on appelle la \u00ab\u00a0r\u00e9ponse instrumentale\u00a0\u00bb, afin d’obtenir des spectres plus conformes au spectre r\u00e9el de l’\u00e9toile, les spectres non corrig\u00e9s pr\u00e9sent\u00e9s ici subissant \u00e0 la fois des modifications dues \u00e0 la sensibilit\u00e9 du capteur utilis\u00e9 pour les acquisitions mais \u00e9galement \u00e0 l’atmosph\u00e8re terrestre qui modifie la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re capt\u00e9e. Mais ceci m\u00e9rite aussi un article consacr\u00e9 \u00e0 ce sujet.<\/span><\/p>\n

A l’aide du logiciel Visual Spec, on peut \u00e9galement s’amuser \u00e0 recr\u00e9er (\u00e0 partir du profil corrig\u00e9 cependant), des spectres synth\u00e9tiques des \u00e9toiles.
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Spectre de Sirius :<\/b>
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Spectre de Capella :<\/b>
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L\u00e0 aussi on peut constater la diff\u00e9rence entre les deux. Le spectre de Sirius montre surtout des couleurs dans la partie bleue, c’est ce qu’on voit quand on l’observe car elle pr\u00e9sente une couleur blanche bleut\u00e9e, tandis que le spectre de Capella montre des couleurs dans tout le spectre visible. C’est pourquoi vous verrez cette \u00e9toile de couleur jaune quand vous l’observerez dans le ciel. On distingue \u00e9galement les raies d’absorption dans les spectres.<\/span><\/p>\n

Le premier projet que l’on peut faire ainsi avec ce petit \u00e9quipement consiste donc \u00e0 constituer un catalogue des diff\u00e9rents types d’\u00e9toiles, ce que je vais essayer de faire dans les mois qui viennent. A l’int\u00e9rieur de chacun des types les \u00e9toiles sont class\u00e9es en sous-types (par exemple il y a les types A0, A1…) il est donc possible de faire un catalogue des diff\u00e9rents sous-types. Ceci permet \u00e9galement d’apprendre \u00e0 traiter les spectres d’\u00e9toiles, comment les \u00e9talonner et comment les corriger de la r\u00e9ponse instrumentale afin d’obtenir des spectres conformes \u00e0 ceux obtenus par les astronomes professionnels. A partir de tels spectres corrig\u00e9s on peut \u00e9galement tr\u00e8s facilement, \u00e0 l’aide du logiciel Visual Spec, obtenir une estimation de la temp\u00e9rature d’une \u00e9toile. Voil\u00e0 de quoi s’amuser et utiliser son instrument astronomique pour commencer \u00e0 faire (modestement) un peu de science avec notre mat\u00e9riel d’amateur !
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Initiation \u00e0 la spectroscopie Ecrit le 20\/01\/22. S’initier \u00e0 la spectroscopie avec un Star Analyser Alors, la spectroscopie, c’est quoi ? Comme son nom l’indique, la spectroscopie est l’\u00e9tude des spectres. Un spectre est la d\u00e9composition de la lumi\u00e8re en \u00ab\u00a0arc-en-ciel\u00a0\u00bb, et en astronomie on \u00e9tudiera en particulier les spectres des \u00e9toiles (mais on peut …<\/p>\n

spectroscopie<\/span> Lire la suite\u00a0\u00bb<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"default","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"disabled","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"disabled","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"class_list":["post-7728","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/7728","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7728"}],"version-history":[{"count":39,"href":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/7728\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8274,"href":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/7728\/revisions\/8274"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.arnaudom.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7728"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}