M31, Blueshift - NGC7469, Redshift

[krotdebouk]

Bonjour-bonsoir tout le monde !

 

Suite de mes travaux pratiques avec l'Alpy 600 sur les redhifts, blueshift et calcul des distances.

Ma première cible pour prendre en main le logiciel de Patrick Chevalley, CCDciel (de la famille de Carte du Ciel) sera M31. Ce logiciel gère trois caméras en même temps, celle du chercheur (lunette de 50/205 + ASI678M), celle de guidage (ASI290 Mini) et la caméra d'acquisition, une Player One à capteur IMX585M. Il est relié à Carte du Ciel pour le choix de la cible et à ASTAP pour l'astrométrie. Aperçu :

 

10 x 240" + DOF + réduction des données avec DEMETRA et voilà le spectre de M31 :

 

On remarque un petit décalage à gauche (vers le bleu) des raies Ha et Hb de 4.9 à 6.35 A. Puis quelques formules simples à appliquer > https://media4.obspm.fr/public/ressources_lu/pages_galaxies/spectro.html

et je trouve un blueshift moyen de -0.00099 pour -0.001 attendu. Ceci donne une vitesse de rapprochement de 301.67 km/s pour 300 km/s attendus. L'opérateur est content.. enfin jusqu'à cette étape 

 

 

C'est quand j'ai voulu calculer la distance qui nous sépare que ça s'est compliqué dans ma petite tête.. 13.29 M al pour 2.5 M al, il y a un os qui ne colle pas !

Chat GPT m'a expliqué que M31 fait partie de notre groupe local de galaxies, des galaxies qui se rapprochent sous l'effet de la gravité et la formule de Hubble ne s'applique qu'à l'expansion. J'arrête donc de chercher l'erreur et la distance qui nous sépare devra s'estimer d'une autre manière, par les Céphéides entre autres. Mon petit télescope ne pourra pas faire une courbe de luminosité d'une Céphéide nichée dans M31. Tant pis, mais il va falloir que j'essaye ça sur une Céphéide de la Voie Lactée.

 

Je suis donc passé sur une galaxie qui a la décence de s'éloigner de nous, NGC 7469, une galaxie de Seyfert.

La voilà vue depuis la caméra du chercheur.. je remercie chaleureusement l'astrométrie et CCD ciel.

 

 

Même principe que pour M31 mais là ça colle, le spectre est bien décalée sur la droite vers le rouge, un redshift, on en mesure la valeur sur la raie Ha.

 

J'obtiens un redshift moyen de 0.01546 pour 0.01588 attendu (2.6% d’erreur). La vitesse radiale corrigée de la vitesse héliocentrique (+17.5 km/s) est de 4618.74 km/s pour 4506 ± 26 km/s attendus et la distance qui nous sépare de NGC7469 est de 203.49 M al (217 M al attendus).

L'opérateur est enfin content 

Une galaxie de Seyfert ressemble souvent à une galaxie spirale « normale » comme la Voie lactée, mais son noyau est extrêmement lumineux, parfois plus brillant que toutes les étoiles de la galaxie réunies. Ce noyau actif est appelé un AGN (Active Galactic Nucleus = Galaxie à Noyau Actif).

Au centre de ces galaxies se trouve un trou noir supermassif qui avale de la matière et forme un disque d’accrétion en spirale autour de lui.

Il existe deux classes principales de Seyfert selon la façon dont on observe le noyau (l'angle). Si vous souhaitez fouiller plus le sujet, je vous conseille le post de @GeoffreyJoe sur le Quasar 3C 273, un phare dans la nuit

 

 

 

La conséquence spectroscopique est la largeur des raies qui se trouvent élargies par l'effet Doppler. On "voit" le disque d'accrétion tourner rapidement, c'est même visible depuis mon jardin !

NGC 7469 est une galaxie Seyfert de type I.

 

Forcément, le prochain TP sera une Seyfert de type II et si possible un quasar..

Et voilà, c'est tout pour aujourd'hui !

Modifié 19 octobre par krotdebouk

[180Vision]

Vache... Beau travail JM....

 

[krotdebouk]

Merci Julien ! Ca s'éclaircit petit à petit

[Petitprost]

Salut Jean-Marc ,

Voila un domaine que je ne maitrise absolument pas mais je suis admiratif du travail accompli .

Eric

Modifié 20 octobre par Petitprost

[krotdebouk]

Salut Eric et merci pour ton passage et commentaire sympa !

 

[GeoffreyJoe]

Salut Jean-Marc. 

Superbe, j'adore ! Trouver les valeurs à quelques % des valeurs admises, c'est pas rien ! On sent que l'opérateur est précautionneux   

 

Il y a 15 heures, krotdebouk a dit :

C'est quand j'ai voulu calculer la distance qui nous sépare que ça s'est compliqué dans ma petite tête.. 13.29 M al pour 2.5 M al, il y a un os qui ne colle pas !

Chat GPT m'a expliqué que M31 fait partie de notre groupe local de galaxies, des galaxies qui se rapprochent sous l'effet de la gravité et la formule de Hubble ne s'applique qu'à l'expansion. J'arrête donc de chercher l'erreur et la distance qui nous sépare devra s'estimer d'une autre manière

Réflexion à voix haute (enfin, à l'écrit...) : connaissant la vitesse de rapprochement des deux galaxies (ta mesure), la masse des deux galaxies (tu trouves l'info sur le web), tu peux pas calculer la distance en triturant la loi de la gravitation de ce bon vieux Newton F = (M1*M2*G)/d² ?

 

Sinon, une manip sympa à faire, et qu'un collègue du club avait fait (avec un Alpy600 également) : mesurer la vitesse de rotation de M31.  

 

Il y a 16 heures, krotdebouk a dit :

il existe deux classes principales de Seyfert selon la façon dont on observe le noyau (l'angle). Si vous souhaitez fouiller plus le sujet, je vous conseille le post de @GeoffreyJoe sur le Quasar 3C 273, un phare dans la nuit

Oui toute la première partie de mon PDF explique le fonctionnement des AGN, si jamais ça vous branche, sinon n'hésite pas à piocher allègrement dedans pour expliquer ici  

 

Il y a des quasars très brillants, je pense qu'ils ne te poseront pas spécialement de problème. En tout cas, bravo ! Je suis à la fois admiratif et envieux  

 

Hâte de lire la suite. 

 

Amitiés. 

Geoffrey

[fdudu]

Il y a 10 heures, Petitprost a dit :

je suis admiratif du travail accompli

Moi aussi. Chapeau bas !

[krotdebouk]

Merci @fdudu, merci Geoffrey, sympa !

 

Il y a 18 heures, GeoffreyJoe a dit :

Réflexion à voix haute (enfin, à l'écrit...) : connaissant la vitesse de rapprochement des deux galaxies (ta mesure), la masse des deux galaxies (tu trouves l'info sur le web), tu peux pas calculer la distance en triturant la loi de la gravitation de ce bon vieux Newton F = (M1*M2*G)/d² ?

Ca marche pas.. ou alors je me suis planté dans les calculs car j'ai une erreur de 10¹⁵ ce qui commence à faire beaucoup.

Je vais m'équiper d'un télescope de 1m pour faire une courbe de lumière d'une Céphéide de M31.. ou pas vient-on de me signaler 

 

Il y a 18 heures, GeoffreyJoe a dit :

Sinon, une manip sympa à faire, et qu'un collègue du club avait fait (avec un Alpy600 également) : mesurer la vitesse de rotation de M31.

Absolument ! C'est le chapitre 8 de mon livre de TP

 

Il y a 18 heures, GeoffreyJoe a dit :

Je suis à la fois admiratif et envieux  

Si on avait des nuits claires qui durent 20 heures, je ferais aussi de la photométrie en parallèle. Là où tu as mis les doigts c'est aussi un domaine passionnant, en plus des autres d'ailleurs !

[Raphael_OD]

Bravo JM tout ça à 0.000001s seconde de lumière de ma porte. Franchement tu es rigoureux vue les valeurs obtenues c'est bluffant tout ça du jardin !

[krotdebouk]

Merci Raphael ! 

il y a 11 minutes, Raphael_OD a dit :

Bravo JM tout ça à 0.000001s seconde de lumière de ma porte

[Pascal76]

Très intéressant, et bravo pour la rigueur et l’analyse 👍👍🙂

[Le jupitérien]

C'est super intéressant !

 

Le 19/10/2025 à 22:08, krotdebouk a dit :

J'obtiens un redshift moyen de 0.01546 pour 0.01588 attendu (2.6% d’erreur). La vitesse radiale corrigée de la vitesse héliocentrique (+17.5 km/s) est de 4618.74 km/s pour 4506 ± 26 km/s attendus et la distance qui nous sépare de NGC7469 est de 203.49 M al (217 M al attendus).

 

Pourquoi écrire une valeur fixe à la fin alors que toutes les autres ont des incertitudes ? Avec un peu de chance l'encadrement inclurait la valeur de 217 M al. À moins que je sois passé à côté de quelque chose...  

[krotdebouk]

il y a 56 minutes, Le jupitérien a dit :

Pourquoi écrire une valeur fixe à la fin alors que toutes les autres ont des incertitudes ? Avec un peu de chance l'encadrement inclurait la valeur de 217 M al. À moins que je sois passé à côté de quelque chose...  

 

Je partage complètement ta remarque !

Je n'ai pas mis l'erreur sur la distance que j'ai pu calculer par rapport à celle de la publication considérée (dont je ne connais pas la valeur de H0 utilisée). Pour mon cas ça donne 6.22 % alors que le point de départ du calcul est un redshift à 2.6 % d'erreur.

La formule de calcul de la distance c'est D = cz/Ho, (vitesse de la lumière, redshift et constante de Hubble).
Pour H0, j'ai pris 74.03 km/s/Mpc, valeur indiquée dans le livre "10 expériences de spectro" qui est d'ailleurs donnée à +/- 1.42 km/s (+/- 1.9 %) et qui est la valeur de 2019.

J'ai trouvé plusieurs valeurs de H0 selon les objets qui ont servi à l'évaluer : https://www.soloentendidos.com/la-constante-de-hubble-y-el-universo-en-expansion-1436

"Il existe un haut degré de concordance dans la valeur de H0   résultant des calculs selon les différentes méthodes : Céphéides 75 ; Supernovae de type Ia, 71 ; relation de Tully-Fisher, 71 ; dispersion de vitesse dans les galaxies elliptiques, 82 ; fluctuations de luminosité de surface, 70 ; et supernovae de type II, 72. Une moyenne pondérée de ces valeurs donne un résultat pour la constante de Hubble à cet instant H0 = 72."

 

 

Pour ma manip, je garderai le 2.6 % d'erreur sur le redshift et ça m'arrange bien

Modifié 21 octobre par krotdebouk

[Le jupitérien]

Merci pour cette explication claire et détaillée 😊. Mais on ne peut donc pas avoir un encadrement de la distance en prenant en compte les incertitudes de mesure ? Par exemple, ( pour des valeurs choisies aléatoirement) 203,49 M al plus ou moins 5 M al.

[krotdebouk]

il y a une heure, Le jupitérien a dit :

Mais on ne peut donc pas avoir un encadrement de la distance en prenant en compte les incertitudes de mesure ?

Mon problème c'est que je ne sais pas comment l'évaluer pour mon matériel..

Probablement en faisant des spectres de plusieurs étoiles et en mesurant les décalages des valeurs mesurées par rapport à des raies typiques (Ha, Hb). L'Alpy 600 est un spectro basse résolution, ça ne se justifie peut être pas pour lui mais j'envisage un spectro haute résolution (forcément.., genre Star'Ex HR) et là ça pourrait être intéressant.

Je vais ranger ça dans un coin de ma mémoire pour la suite.

[GeoffreyJoe]

Le 21/10/2025 à 13:48, krotdebouk a dit :

L'Alpy 600 est un spectro basse résolution, ça ne se justifie peut être pas pour lui mais j'envisage un spectro haute résolution (forcément.., genre Star'Ex HR) et là ça pourrait être intéressant.

Prend directement le e-Shell, tu auras le meilleur des deux mondes 😇

[krotdebouk]

il y a 41 minutes, GeoffreyJoe a dit :

Prend directement le e-Shell, tu auras le meilleur des deux mondes 😇

Pour de basses et mesquines raisons financières, l'eshell ne m'intéresse pas surtout que je n'ai ni le télescope ni la monture pour tenir tout ça. Ca se joue à pas grand chose, 25000€ tout au plus sans les caméras..

Je vais tenter de la jouer petits bras avec un Sol/Star-Ex HR do-it-moi-même. C'est en cours depuis hier après midi, j'ai déjà imprimé 3 pièces (une partie des jaunes sur la vue complète), c'est donc bien avancé 

 

Pour les curieux : https://cults3d.com/fr/modèle-3d/gadget/sol-ex-by-james-r

Et en face : http://www.astrosurf.com/topic/177197-premiers-esssais-starex-jamededij/

 

Modifié 26 octobre par krotdebouk

[gilgamir]

Super boulot @krotdebouk !
Sous l'influence de quelques membres émérites de mon club qui font des choses spectaculaires en spectro, je commence à m'y intéresser moi aussi. Ton post est aussi assez inspirant sur ce point, et en plus c'est assez complémentaire des activités photométriques que je pratique régulièrement... 

En tout cas j'étais en train d'évaluer les deux designs de Star'ex LR, l'original (enfin la V2) et la version James R. Je suis très intéressé par tes retours sur l'impression et le montage de la version James. Est-ce que tu utilises du PETG carbone ?

 

[krotdebouk]

@gilgamir Salut ! Excellente idée de mettre les doigts dans la spectro. J'aurais dû m'y mettre beaucoup plus tôt et ça donne également envie de farfouiller la photométrie. Je vais faire le chemin inverse du tien 

 

Je suis parti sur le design de James R. qui me semble être plus abouti mécaniquement, plus rigide et avec raidisseur de caméra. En plus, il a fait un travail de conception et de documentation remarquable (impression, montage et réglages) : https://cults3d.com/fr/modèle-3d/gadget/sol-ex-by-james-r

Ce design est également quasi validé par Olivier Garde et les spectres HR produits avec sont parfaits pour moi (lien dans la suite de ma réponse).

 

Pour l'instant j'imprime les pièces en partant des plus simple pour finir sur les deux les plus compliquées, le Boitier_cellule axes et le Boitier_cellule reseau. Si ça foire sur ces deux pièces majeures, mon plan B est de passer par un pro pour les faire et mon plan C est de me "replier" sur le Star'Ex de C. Buil. Les parties optiques sont les mêmes dans les deux cas.

 

Mon imprimante est une Creality Ender 3v2, c'est une entrée de gamme. Je n'avais pas prévu de faire ce type de pièces, ça le fait quand même.. mais c'est pas rapide !

Le PETG Carbone ne serait nécessaire que pour les deux pièces principales, les autres peuvent être imprimées en PETG "normal". Vu la qualité des pièces, je vais tout imprimer en PETG Carbone.

Si tu veux rendre l'objet plus "joli", prends aussi du PETG de couleur qui ne semble pas exister en version carbone. Ca concerne les pièces les plus simples par lesquelles j'ai commencé, je les ai imprimées en noir vu que je n'avais que ce fil.. je les referai en couleur à la fin.

 

Il est souhaitable de chauffer et sécher le PETG, j'ai donc investi 58€ dans un séchoir (je ne savais pas que ça existait..). Finalement, ça vaut aussi pour le PLA dont le fil devient cassant en prenant l'humidité.

 

Le PETG imprimé en mode fin (0.12 mm pour moi) donne un état de surface assez lisse et surtout génère des pièces précises (filetage, engrenages, ajustement des pièces coulissantes).

J'ai pris ce fil : https://www.amazon.fr/dp/B0DJSY39WW?ref=ppx_yo2ov_dt_b_fed_asin_title&th=1

Le réglage du plateau (levelling) est crucial avec le PETG Carbone. J'ai loupé quelques petites pièces au début à cause de ça.

Côté paramètres, 250°C, 70°C pour le plateau et 100 mm/s en vitesse mais il va falloir que je teste des vitesses plus élevées. Ca serait bien que ça passe sinon c'est 48h d'impression pour le corps principal !

Voilà où j'en suis actuellement :

 

Des modifications ont été apportées par artemis au design de James R., ça se situe sur l'attache du raidisseur de caméra. Ses fichiers .step sont ici : http://www.astrosurf.com/topic/177197-premiers-esssais-starex-jamededij/

Le collier qui va serrer la caméra est modélisé pour une ZWO. Si comme moi tu as une caméra d'une autre marque (Player One), il faudra en modéliser un nouveau.

 

J'ai découvert que mon slicer habituel Cura n'ouvrait pas les fichiers .step. Orca Slicer est un autre logiciel bien plus performant qui le fait nativement (à prendre en main quand même..).

Les fichiers .step sont générés par FreeCAD qui vient également de remplacer avantageusement mon Fusion 360 devenu payant à seulement 90€/mois... Foutage de G.

 

Bref, le mauvais temps ça a aussi du bon. N'hésite pas pour la suite

Modifié 28 octobre par krotdebouk

[gilgamir]

Merci pour toutes ces infos, je suis un peu freiné par le temps d'impression... je n'ai pas un foudre de guerre moi non plus ! Mais il faut se lancer. Je suis d'accord avec toi, on a quelques mois à occuper avant le retour des cieux dégagés !

 

[gilgamir]

Le 28/10/2025 à 11:32, krotdebouk a dit :

 

Le collier qui va serrer la caméra est modélisé pour une ZWO. Si comme moi tu as une caméra d'une autre marque (Player One), il faudra en modéliser un nouveau.

 

En effet, j'ai aussi une Player One (ARES mono). Elle a le même diamètre que la ZWO (78mm), faut que je regarde ce qui change... Le premier qui modélise le collier prévient l'autre 😉.
En tout cas la modularité du design est impressionnante. C'est assez facile de s'adapter à son matériel. 

[krotdebouk]

il y a 55 minutes, gilgamir a dit :

Elle a le même diamètre que la ZWO (78mm), faut que je regarde ce qui change...

Je verrai au montage mais je pense que le collier viendra sur un diamètre de 74.50. C'est la partie avec la plaque de réglage de tilt (R = 37.25). J'ai mesuré pour confirmer.

J'ai une Uranus-M mais c'est la même "carrosserie" que l'Ares-M.

 

Apparemment on ne peut pas modifier un fichier .step et ça c'est plutôt ballot.. Ca sera pour moi l'occasion de commencer à bidouiller avec FreeCAD

 

[krotdebouk]

Tant que j'y pense, un tuto sur une méthode pour monter les inserts. Evidemment il faut acheter la machine mais il y a un lien et coupon pour bénéficier d'une réduction (Coupon de réduction -15% "HeatInsert"). L'engin m'a couté 37.36€ fdp compris mais vu leur nombre sur le Star'ex et la facilité pour foirer une pièce en les montant comme un goret, j'ai préféré investir..  Je ne perçois aucune commission sur les ventes !

 

Modifié 30 octobre par krotdebouk