Spectroscopie

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Classes spectrales
Objets divers

X Cyg

Céphéide classique (F-G supergéante) du Cygne, pulsant avec une période d’environ 16,4 jours. En basse résolution, son spectre change nettement de type spectral au cours du cycle (raies de Balmer et raies métalliques se renforçant ou s’affaiblissant), et un léger décalage Doppler des raies trahit le mouvement de pulsation de sa surface — un cas d’école de la relation période-luminosité qui fonde l’échelle des distances cosmiques.

WZ Cas

Étoile carbonée (type C) semi-régulière de Cassiopée, à la couleur rouge intense. Son spectre basse résolution est dominé par de larges bandes moléculaires d’absorption du carbone (bandes de Swan de C2, CN), très différentes des bandes d’oxyde de titane des géantes rouges classiques — signature immédiate d’une atmosphère enrichie en carbone, issue de produits de fusion remontés depuis l’intérieur de l’étoile.

Tycho 40141381 - HD224869 - Compagnon de WZ Cas

Désignation catalogue (Tycho-2, TYC 4014-1381-1) probable de HD 224869, le compagnon visuel de WZ Cas : une étoile Be de type B2ne, séparée de 58″, sans lien physique avéré avec la carbonée (écart de vitesse radiale d’environ 20 km/s, pas de mouvement propre commun). Son spectre basse résolution montre des raies d’émission sur Hα, Hβ et Hγ, signature classique d’un disque circumstellaire — elle n’est donc pas qu’une simple étoile de champ, mais une cible Be à part entière, à observer en parallèle de WZ Cas.

Vega

Étoile standard A0V, référence historique de la classification spectrale et de l’étalonnage photométrique (longtemps magnitude 0 de référence). Son spectre basse résolution est un cas d’école : continuum quasi lisse barré par les larges raies d’absorption de la série de Balmer de l’hydrogène, sans raies métalliques marquées. Elle sert couramment à calibrer la réponse instrumentale.

V4379 Sgr - HD165202

Étoile Be du Sagittaire, suivie notamment par les réseaux amateurs de surveillance Hα des étoiles Be. Comme toutes les Be classiques, son spectre basse résolution montre une raie Hα en émission, produite par un disque de gaz éjecté depuis l’équateur de l’étoile en rotation rapide ; l’intensité et la forme de cette raie évoluent avec la formation et la dissipation du disque, ce qui en fait une cible de choix pour un suivi spectroscopique dans la durée.

SS433

Microquasar de l’Aigle : étoile binaire abritant un objet compact (étoile à neutrons ou trou noir) qui éjecte deux jets relativistes précessants à environ un quart de la vitesse de la lumière. Même en basse résolution, ses raies d’émission (Hα notamment) se dédoublent et se déplacent de façon spectaculaire d’un spectre à l’autre sous l’effet Doppler des jets — un des rares objets où l’on peut littéralement « voir » bouger un jet relativiste sur un spectre amateur.

P Cygni

Variable bleue lumineuse (LBV) du Cygne, hypergéante en perte de masse intense. Elle a donné son nom au « profil P Cygni » : une raie d’émission accompagnée d’une composante d’absorption décalée vers le bleu, signature d’un vent stellaire en expansion. Nettement visible en basse résolution sur Hα, c’est l’exemple pédagogique de référence pour ce type de profil.

Neptune

Planète géante glacée dont le spectre en basse résolution n’est pas un spectre propre, mais celui du Soleil réfléchi, fortement remodelé par de profondes bandes d’absorption du méthane (CH4) dans le rouge et le proche infrarouge. C’est cette absorption qui donne à Neptune sa teinte bleutée caractéristique — une belle illustration de spectroscopie planétaire à la portée d’un instrument amateur.

M57

Nébuleuse planétaire de l’Anneau, dans la Lyre : vestige gazeux d’une étoile de type solaire, ionisé par son noyau résiduel très chaud (naine blanche en formation). Son spectre basse résolution est dominé par de fortes raies d’émission interdites de l’oxygène deux fois ionisé ([OIII] à 495,9 et 500,7 nm) et par Hβ, typiques des nébuleuses planétaires photoionisées.

Lam Cyg

Étoile Be (B5Ve) du Cygne, en rotation très rapide, entourée d’un disque de matière éjecté depuis son équateur. Son spectre basse résolution montre une raie Hα en émission, signature classique des étoiles Be, dont l’intensité et la forme varient avec l’état du disque circumstellaire. C’est aussi un système multiple hiérarchique d’au moins six composantes, incluant une binaire spectroscopique.

HD193793 - WR140

Étoile Wolf-Rayet de type WC7, en binaire à vents en collision avec une étoile O, sur une orbite très excentrique de 7,94 ans. Son spectre basse résolution est dominé par de larges raies d’émission du carbone (CIII/CIV), et la rencontre périodique des deux vents produit épisodiquement de la poussière carbonée, formant la célèbre structure en « pinwheel » imagée par le JWST.

HD224869

Étoile Be de type B2ne, compagnon visuel de WZ Cas (magnitude 8,4, séparé de 58″), mais sans lien physique avéré avec elle : leur écart de vitesse radiale, d’environ 20 km/s, exclut un couple lié gravitationnellement — ce n’est qu’un couple optique. Son spectre basse résolution montre des raies d’émission sur Hα, Hβ et Hγ, signature d’un disque circumstellaire en formation, ce qui en fait une cible Be intéressante en elle-même, au-delà de son rôle de voisine de champ pour WZ Cas.

HD192103

Étoile Wolf-Rayet de type WC8, riche en carbone, considérée comme isolée (aucun compagnon massif détecté). Son spectre basse résolution présente les larges raies d’émission caractéristiques du carbone et de l’hélium, et elle est connue pour la variabilité rapide du profil de ses raies, reflet de l’instabilité de son vent stellaire dense.

HD190918 - WR133

Étoile Wolf-Rayet de type WN4.5, en binaire à vents en collision avec une supergéante O9.5. Son spectre basse résolution est dominé par les larges raies d’émission de l’hélium et de l’azote (HeII, NIII/NIV), typiques de la séquence WN, avec des variations liées à la zone de choc entre les deux vents.

CI Cyg

Étoile symbiotique du Cygne, binaire à éclipses associant une géante rouge froide et une naine blanche accrétante très chaude. Son spectre basse résolution combine les bandes moléculaires (TiO) de la géante froide et des raies d’émission intenses (hydrogène, hélium ionisé) issues de la région chaude, avec une variabilité liée à ses épisodes d’éruption.

CH Cyg

Étoile symbiotique parmi les plus proches et les plus étudiées, associant une géante rouge et une naine blanche. Extrêmement variable, elle a produit des jets collimatés observés en radio et en optique. Son spectre basse résolution, à la fois froid (bandes moléculaires) et chaud (raies d’émission), change radicalement d’un épisode d’activité à l’autre.

28 Cyg - V1624 Cyg

Étoile Be du Cygne, pulsateur non radial et binaire spectroscopique. Son spectre basse résolution montre une raie Hα en émission dont l’intensité varie avec les épisodes de formation et de dissipation de son disque circumstellaire, offrant un excellent suivi de l’activité des étoiles Be dans le temps.

RR Lyrae

Étoile prototype des variables pulsantes de la branche horizontale, de période d’environ 13,6 heures. Son spectre basse résolution change de type spectral (A à F) au cours du cycle de pulsation, et la vitesse radiale déduite du décalage des raies trace directement le mouvement de sa surface. RR Lyrae elle-même présente l’effet Blazhko, une modulation encore mal comprise de l’amplitude et de la phase de sa pulsation.

RR Lyrae – Animation de sa pulsation (7 août 2019)

Série de spectres basse résolution acquis tout au long d’un cycle de pulsation, mise en animation pour visualiser en direct le déplacement des raies (décalage Doppler) et l’évolution du type spectral de l’étoile. Une manière très parlante de « voir » battre une étoile pulsante avec un spectrographe amateur.

Spectrohéliographie

Premières acquisitions avec le Sol’Ex le 1er novembre 2024. Traitement dans SpecINTI de Valérie Desnoux. Le ciel n’était pas très stable… et la mise au point perfectible !

Sol’Ex d’Azur3d avec kit optique Shelyak, caméra ASI678MM, lunette TS107/700. La focale à 700 mm ne permet pas d’avoir le disque solaire complet.

Matériel de spectroscopie

Spectroscopie basse résolution

Le spectroscope Alpy 600 de Shelyak, avec ses modules de guidage et de calibration.

Spectroscopie haute résolution

Le spectrographe Star’Ex Pro, design de Christian Buil, réalisé en impression 3d par Azur3d. Guidage à l’Ultrastar, caméra science Player One Ares (IMX533)