L'amas globulaire M3 en lumière visible et en filtres I, IR et Ha.

Par G. St-Onge & L Morin

# Première partie : M3 en lumière visible (~ 400nm à 1100nm), en filtre " IR " (830nm à ~1100nm), en filtre Ha (656.3nm ±5) .

# Deuxième partie : M3 en filtre " I " (continuum, ~ 793nm à ~1100nm ), comparé (blink) à une image en filtre Ha (émission, 656.3nm ±5), et une image qui isole les étoiles de M3 en lumière Ha.

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# M3 Première partie :

- Image #1 : (lumière visible ~ 400nm à 1100nm)

-Images #2 et #3 : (en lumière visible ~ 400nm à 1100nm et en filtre " I ", soit ~ 793nm)

- Images # 4 et #5 : (InfraRouge de 830nm à ~1100nm et Hydrogène alpha 656.3nm ±5).

- Discussion

- M3 deuxième partie

Ce petit montage d'images CCD de Messier 3 de la constellation de Les Chiens de Chasse, en visible, et en filtres "I", "IR", et "Ha", a comme but de mettre à la disposition de tous des images références dans ces domaines du spectre électromagnétique de l'amas globulaire fascinant M3.

M3 est un amas globulaire situé très haut dans le ciel d'été pour nous (Canada). Un amas de magnitude visuelle 6.19, et de magnitude B-V de 0.69, sa magnitude absolue est près de -8.85. Donc facile à voir aux jumelles même de la banlieue.

Son diamètre serait d'environ 90 années-lumière, pour un diamètre observable de ~17.8 minutes d'arc. Selon H.L.Johnson et A.R. Sandage il y aurait ~ 44 500 étoiles dans le coeur de l'amas, dont la masse totale est estimée à 245 000 masses solaires. À l'observation on peut voir une grande quantité d'étoiles serrées les unes contre les autres.

Messier 3 serait à ~ 10 kiloparsecs du Soleil (30 000 années-lumière de nous). Sa classe spectrale est F6. Sa classe de concentration = 6. Sa vitesse radiale est de -138km/s. M3 est un amas globulaire très étudié pour ses étoiles variables, il contient plus de 200 étoiles de type RR Lyrae. Sa position est (2000) A.D. 13h 42m11s. Déc. +28°22'32".


.Activez les liens en jaune sous les images pour accéder aux discussions.

Image # 1 : M3 en lumière visible


Image # 2 : M3 en lumière visible, soit ~ 400nm à 1100nm.

Image # 3 : M3 en lumière du filtre " I ", soit ~ 793nm à ~1100nm, donc une région du spectre dominée par le continuum (1)

Image # 4 : M3 en lumière proche InfraRouge de 830nm à ~1100nm. Continuum (1) .

Image # 5 : M3 en lumière Hydrogène alpha 656.3nm ±5 . Émission d'hydrogène (2)


Discussion :

- L'image # 1 est en fausses couleurs, elle est dans le domaine du visible ~ 400nm à 1100nm. On y voit l'ensemble de la lumière détectée par le CCD, donc du continu et de l'émission. Les étoiles sont de tous les types spectraux (et couleurs).

- L'image # 2 est aussi une pose dans le domaine du visible ~ 400nm à 1100nm, mais d'un temps de pose plus court et à plus longue focale que l'image # 1. Ceci permet d'avoir une meilleure vue du centre de l'amas.

- Image # 3 est dans le domaine du filtre " I ", soit ~ 793nm à ~1100nm. Donc en proche infrarouge, dominé par le continuum, très peu de sources en émission sont importantes dans cette région du spectre, seul le [SIII] à 953 nm est mentionné, et est d'une intensité négligeable. Cette image montre les étoiles les plus rouges de l'amas. On peut constater d'un coup d'oeil que les étoiles rouges (de type spectral ~ K et M et les géantes et supergéantes rouges...de l'amas) sont distribuées assez conformément à ce que l'on observe dans le domaine du visible, (image # 2). On s'y attendait puisque les amas globulaires sont peuplés d'étoiles de population II (de vieilles étoiles rouges).

- L'image # 4 est dans le domaine proche infrarouge de 830nm à ~1100nm. (Continuum et [SIII] à 953 nm ). Il s'agit d'une pose courte qui met en évidence les étoiles rouges les plus lumineuses. L'image est ajustée pour la comparer à l'image #5 en émission Ha.

- L'image # 5 en lumière Hydrogène alpha 656.3nm ±5. Émission d'hydrogène. Cette image n'est pas réduite au seul Ha, la bande de transmission de 10 nm du filtre est en entier sur cette image. On peut bien constater que plusieurs étoiles de l'amas M3 ont une émission dans le domaine Ha. Celles-ci ont une intensité différente que sur les images #3 et #4.

Spectre des ondes électromagnétiques :

Consultez les lois de Kirchhoff

# Spectre continu : La matière des objets célestes (les étoiles sont des gaz sous pression élevée) peut montrer un spectre continu de toutes les longueurs d'onde, si aucun obstacle n'altère les photons entre la source et le détecteur.

# Spectre d'émission : Un gaz incandescent sous faible pression émet un spectre de raies d'émission (raies lumineuses) observable à certaines longueurs d'onde qui correspondent aux propriétés de la nature du gaz.

# Spectre d'absorption : Une source émettant un spectre continu dont les photons sont absorbés en traversant un gaz à faible pression (plus froid) laisse voir des raies sombres dans son spectre. Ces raies correspondent aux longueurs d'onde spécifiques aux propriétés du gaz absorbant. Comme une empreinte digitale correspond à une personne spécifique.

(1) Continuum : Spectre continu (des objets célestes). Des régions du spectre électromagnétique qui ne contiennent pas de raies d'émission.

(2) Ha : Région du spectre électromagnétique correspondant aux sources d'émission de l'Hydrogène alpha, observée dans la lumière des objets célestes à 656.3nm. Bien sûr il faut tenir compte du décalage spectral de l'objet observé (Dl/l = Vr/c). Pour s'assurer que la source d'émission désirée provenant de l'objet soit bien dans la fenêtre transparente du filtre utilisé.

M3 deuxième partie

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