Entre Terre et Soleils - Between Earth and Stars
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OABAC - Binaries Observatory

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OCCULTATION DE UCAC4 410-143859 par Triton satellite de Neptune le 5 octobre 2017

Occultation d’une étoile par le satellite d’une planète éloignée de près de 5 milliards de kilomètres.

Evènement rarissime

Astronomie collaborative

article paru dans Astronomy & Astrophysics

Je rends un immense hommage à mon ami Sauveur Lisciandra, président de l'AMAS, emporté par la maladie trop tôt.

Son télescope de 250 mm fabriqué artisanalement m'a permis de faire cette observation car mon télescope était en réparation ce jour là.

Il est cité comme co-auteur à titre posthume dans la publication

PREPARATION DE L'OBSERVATION

Nous sommes le 5 octobre 2017.

Ce jour-là va se produire un évênement rarissime sur un site donné : l’occultation d’une étoile par Triton, satellite de Neptune.

C’est une chance incroyable que l’ombre passe par le Beausset.

Je suis sur la zone de centralité, incroyable.

Je prépare le matériel : j’utiliserai le Newton 260 mm de mon ami Sauveur Lisciandra que sa compagne m’a donné après son décès dû à un cancer. Le télescope est magnifique.

Le miroir a été taillé par lui-même et l’optique est excellente.

Le temps est totalement dégagé, pas un nuage, pas de vent. Idéal.

L’occultation a lieu un peu après minuit à une hauteur proche de l’équateur céleste et du méridien, position presque idéale.

Tout fonctionne, je ne dois pas me rater, je n’ai droit qu’à un essai.

J’utiliserai ma caméra Watec 910 HX avec un module VTI (qui affiche le temps sur l’image au dix millième de seconde). La caméra est très sensible mais le champ est petit.

protocole du site lucky star

TRITON

Triton : découvert en 1846 par Johan Galle

Diamètre : 2700 km

7ème satellite le plus gros du système solaire

Orbite de façon rétrograde en 5,9 jours avec une excentricité quasi nulle

Distance à la planète : 14 rayons neptuniens

Neptune : révolution en 165 ans

Origine : vu sa taille, Triton aurait été capturé par Neptune

Atmosphère : N2 CH4 CO CO2

L’atmospère s’étend sur 900 km au-dessus de la surface

Pression à la surface : 14 micro bar

Inclinaison de Triton  159°

Cycle de Précession 680 ans

LES OCCULTATIONS PRECEDENTES

18 Jul 1997

21 May 2008 

PROBLEMATIQUE DE L’OBSERVATION DU 5 OCTOBRE

 -       mag Triton : 13,5 et étoile 12,5

-       pleine lune à 33°

-       Triton à seulement 11 secondes d’arc

Echantillonnage d’une CCD (en sec arc) : 206 / focale (mm) x taille des pixels (microns)

Soit pour 2000 mm de focale et des pixels de 4,4 microns : 0,45 ‘’ par pixel

Ce qui veut dire que triton serait à 11 / 0,45 = 24 pixels de Neptune

     Choisir au moins une étoile de référence

     Temps de pose : il ne doit pas saturer Neptune, et ne doit pas être trop faible pour ne pas avoir d’étoiles de références

     Durée de l’occultation prédite : très bref

     Commencer 10 min avant et finir 10 min après

 L’observation est difficile : cible faible à côté d’un objet brillant (neptune)

L'OBSERVATION

Tout le matériel fonctionne, télescope et caméra, ouf…

Pas un nuage, je rêve… tout se met en place pour une observation historique

Je pointe Neptune en plaçant une barlox 1,8x, ce qui me donne une focale de 2m environ.

Je regarde l’image en mode video live.

L’image est agitée, beaucoup de turbulence.

Triton apparaît puis disparaît parfois.

J’essaye de régler le temps de pose mais c’est difficile.

Ca part mal, si l’occultation se produit pendant un moment de forte turbulence je ne pourrai rien mesurer.

Tant pis, je tente quand même.

Avec ces images, je ne vais pas en sortir des données utiles.

On verra.

Puis je range le matériel et je fixe le ciel, heureux d’avoir pu être là pendant cet évènement rarissime.

ANALYSE DE L'OBSERVATION

Dans les jours suivants, j’analyse la video avec Tangra mais je ne parviens pas à tirer une CDL car le logiciel décroche.

J’essaie plusieurs fois puis laisse tomber quelques temps.

Je suis à deux doigts de jeter les fichiers.

Un jour que je vais à l’observatoire de Marseille, plusieurs mois après, je croise Bruno Sicardy, spécialiste des occultations. Je lui dis que j’ai fais l’occultation par Triton mais que je n’arrive pas à traiter les images.

Il me dit de lui envoyer les fichiers avi sur clé usb.

Je lui envoie et là je reçois un message quelques jours après

 

"Bonjour Jean françois,

 selon ta position, tu étais SUR la centralité, voir plot attaché.

 Le lignes rouges sont les trajectoires de plusieurs stations (cf la légende en x,

du bas vers le haut). La ligne bleue est Le Beausset, et la croix verte est le centre de l'ombre :

en plein dans le mille !

 Tu dois avoir un flash spectaculaire qqs sec avant 23:58 UT

 Amicalement,

Bruno"

 

Envoyé: Jeudi 7 Juin 2018 12:29:56

Objet: Re: Images

 re-bonjour Jean-François,

 nous visionnons les avi, il y a un flash spectaculaire vers 23:47:55 UT !




avant le flash et avec une forte turbulence
Triton est à peine visible

avant le flash et avec une faible turbulence
Triton se détache de Neptune

le flash central !
Le gain en flux a été mesuré à 3,4 x soit un peu plus d'une magnitude

Flash dû à la position de l’observateur dans la zone de centralité

Le flash a durée moins d’une seconde

RAPPORT ENVOYE AU IOTA

La précision d’une occultation d’étoile est du même ordre que si on envoyait une sonde sur place

Voyager 2 : 26 mas

Occultations des phemu d’Uranus : 30 mas environ

90 CDL ont été reçues par les pros

42 ont permis une détection d’un flash central (dont la mienne)

Analyse de l’atmosphère dans une altitude comprise entre 8 km et 90 km correspondant à une pression allant de  9 µbar jusqu’à quelques nanobars.

Une pression de 1.18 ± 0.03 µbar a été trouvée à un rayon de référence de 1400 km.à 47 km d’altitude.

Ceci est en accord avec les données de 1989.

Une étude des occultations de 1989 et 2017 suggère une légère augmentation de la pression de surface

Une valeur maximum d’environ 23 µbar sur la période 2005-2015.

Les pressions observées en 1995–1997 and 2017 semblent inconsistent avec le modèle présenté ici

Le flash central ne montre pas d’évidence de distortion atmosphérique.

Une limite supérieure de 0.0011 pour l’applatissement de l’atmosphère vers 8 km d’altitude

LA PUBLICATION DANS ASTRONOMY & ASTROPYSICS

 

L'OBSERVATION SUR LA STATION DU BEAUSSET

J'ai eu l'immense chance que mon site soit le lieu le plus proche de la centralité (6,7 km) de tous les observateurs. Le flash a été très bien vu sur les images et montre un gain en flux de l'ordre de 3,4x.

Le site est cité 5 fois dans le corps de l'article

ANALYSE DE LA PUBLICATION

Certaines courbes n'ont pas été retenues car le rapport signal/bruit n'était pas assez bon (lignes rouges)

Quelques courbes de lumières selon les sites.

Les sites qui sont proches de la centralité ont vu un flash central









Les astronomes ont mesuré une différence entre le rayon polaire et équatorial de 3 km !


Le fash a été provoqué par une couche de 2 km d'épaisseur située à 8 km d'altitude
(pour un rayon surfacique de 1361 km)


graphiques des gradients de température et pression en fonction inverse du rayon




conclusion





une magnifique observation amateur d'un phénomène astronomique unique...