Application de filtres photométriques pour mesurer
l'aspect d'étoiles rouges et bleues dans M13
Par Gilbert St-Onge et Lorraine Morin; Participation de Michel Richer et André Gendron. Été 2002
- Résumé : - M13 en proche infrarouge,
Image #2 : En filtres I, J, K, Observatoire du Mont-Mégantic
du groupe OPIOMM - Le projet M13
en filtres photométriques (Images #3 à #5) - La Photométrie
en images (Images #6 à #10) - M13 en filtres
BVRI, IR et Ha (Image #11) - Les
mesures photométriques en graphiques (Images #13 à #15)
-Utilisation de filtres photométriques
soustractifs (Kron-Cousin compatibles) U,B,V,R,I, et de filtres Ha et proche IR. Sur l'amas globulaire M13 (NGC
6205). |
La lumière qui nous parvient des étoiles est particulière au type spectral de l'étoile observée. Les étoiles les plus chaudes ont une lumière bleue dominante, les plus froides sont plutôt de couleur rouge. Et cela indépendamment de leur mouvement propre qui cause des décalages des lignes (absorption ou émission) dans le spectre des étoiles. On peut voir sur la représentation les principaux types spectraux des étoiles soit O,B,A,F,G,K,M. On peut voir que les lignes sombres (absorption) sont différentes d'un type à l'autre, par leur intensité et par leur nombre. On peut aussi constater que l'étoile de type O5 a une température de 40 000K à sa surface et qu'elle est fortement lumineuse dans la région bleue du spectre. Par contre, l'étoile de type M5 a une température de 2 800K, elle est très pâle dans le bleu, et plus lumineuse dans le rouge.
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Image #2
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Le projet M13 en filtres photométriques C'est en feuilletant la revue Astronomy de juin 2001 page 27, 28, ¨On the trail of Lithium¨, que s'est focalisée notre attention sur 3 étoiles géantes rouges de type spectral K dans l'amas globulaire M13. (1) Ces trois étoiles sont des souces de lithium dans leur milieu !!!. Donc on peut supposer qu'elles sont au même stade de leur évolution, et assez stables pour l'instant. Ceci nous semblait intéressant, en plus du fait qu'elles sont toutes à la même distance de nous. On a donc pu capter la lumière de trois étoiles identiques dans l'amas M13, et prendre l'ensemble de M13 sous différents filtres. |
Image #3 : M13 en imagerie CCD noir/blanc, au foyer F6.3 d'un SC de 200mm d'ouverture. |
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Image #4 : M13 en trichomie, les filtres B,V,R, ajustés pour être compatibles au Kron Cousin. Ces images sont prises par les auteurs du document. |
Image #5
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Les trois étoiles géantes rouges type K ont des températures de surface aux environs de 4 000K. Ce sont des étoiles géantes dont une quantité significative de matériaux se trouvent à la surface des étoiles ou autour du corps des l'étoiles. Une grande quantité d'éléments font donc obstacle à la lumière qui s'échappe du corps de ces étoiles. Ce sont donc des raies d'absorption (sombres) que l'on doit détecter dans les spectres de ces étoiles, plutôt que des raies d'émission (+ claires). |
L'efficacité des filtres 1,2,3,4 dans le spectre électromagnétique. (Spectre)
Ces paramètres tiennent compte de l'efficacité du détecteur KAF401E
Images #6 à 10
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À gauche. Une image CCD de M13 sans l'utilisation de filtres. Cette image est telle que le CCD la détecte au foyer F6.3 d'un C11. La matrice CCD KAF41E nous permet de voir la lumière dans une plage du spectre électromagnétique comprise entre ~400nm à 1100nm. |
Le filtre #1 efficace entre ~415nm et ~1100nm |
Le filtre #2 efficace entre ~520nm et ~1100nm |
Le filtre #3 efficace entre ~620nm et ~1100nm |
Le filtre #4 efficace entre ~793nm et ~1100nm |
L'efficacité des filtres B, V, R, I. IR et Ha dans le spectre électromagnétique. Ces paramètres tiennent compte de
l'efficacité du détecteur KAF401E Filtre B (F1-F2) Filtre V (F2-F3) Filtre R (F3-F4) Filtre I (F4) IR RG830 Hydrogène alpha |
F/B = filtre B, F/V = filtre V, F/R = filtre R, F/I = filtre I, F/IR= filtre Infra-Rouge, F/Ha = filtre en Hydrogène alpha (21)
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Les résultats des mesures photométriques des trois étoiles géantes rouges de type K et de l'étoile plus bleue #81.
Image # 12 |
Les étoiles à mesurer (1 et 2) L'image de gauche montre les étoiles géantes rouges K1, K2, K3 tout près du globe principal de M13. L'étoile bleue #81 elle, se situe loin du globe principal de M13, elle est isolée et d'une magnitude bien moins importante. . |
Les mesures photométriques en graphiques (Considération) Ces graphiques présentent les magnitudes qui nous ont paru les plus probables pour chacun des filtres utilisés, soit dans le graph #1 : B, V, R, I. Pour chaque étoile on trouve successivement les mesures dans l'ordre bvri. Le graphique est en magnitudes N'oublions pas que plus la magnitude est élevée, plus l'étoile est de faible luminosité, et inversement plus la magnitude est basse plus la luminosité est importante. |
Image # 13 |
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Analyse des graphiques
Discussion : Les étoiles K1 et K3 montrent des dominances
de filtre différent, soit K1 le R et K3 le V.
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Image # 15 |
Discussion : Le graphique des résultats à partir des filtres F/1, F/2, F/3. Le graphique en haut montre bien une cohérence entre les magnitudes des étoiles géantes rouges K1, K2,K3. Ces trois étoiles ont une magnitude croissante du filtre #1 vers le filtre #3, qui est celui qui isole le plus le rouge. Filtre #1 efficace entre : ~415nm et ~1100nm Filtre #2 efficace entre : ~520nm et ~1100nm Filtre #3 efficace entre : ~620nm et ~1100nm L'étoile que l'on présume plus bleue, elle, est un peu étonnante. Les filtres #1 et #2 montrent une décroissance de la magnitude, ce qui est en accord avec nos attentes. Mais le filtre #3, montre une magnitude plus lumineuse que les deux autres filtres, ce qui nous semble bizarre !!! |
- Considérant que toutes les étoiles de M13 sont à une même distance de nous. Que les étoiles à l'extérieur du globule central subissent la même extinction du milieu, par des matières interstellaires dans le plan du disque de notre galaxie, et par des possibles HVC et IVC (31 - 41) au dessus du disque galactique, entre nous et l'amas. On peut alors présumer que la méthode que nous avons utilisée, pour détecter des étoiles rouges (dans les amas globulaires), et en mesurer l'intensité, est acceptable.
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