décalage de raies et observation des régions HII

Purée, j'ai eu un flash ce matin en lisant un mail de Brian Skiff sur la liste Amastro, alors je le partage avec vous. Vous le saviez certainement, mais pour moi, c'est un révélation de ce matin

L'efficacité des filtres interférentiels en ciel profond n'est plus à démontrer (consultez la saga des filtres de Ciel Extrême pour vous en persuader). Je me demandais toujours pourquoi cela n'était pas aussi flagrant sur les régions HII des autres galaxies (sur M33 le gain reste encore un peu appréciable, mais pour des galaxies un peu plus éloignées (M51, etc.), cela ne met plus en évidence de manière aussi nette les régions HII.

La raison : le fameux décalage vers le rouge (redshift) du spectre des galaxies et des objets qu'elles contiennent! Bon sang, mais c'est bien sûr. Forcément, la réponse me paraît très évidente ce matin, mais hier soir et avant cela, je ne voyais pas (c'est le cas de le dire)...

Plus la galaxie est lointaine, plus les raies d'émission (OIII, Hbeta) privilégiées de nos nébuleuses gazeuses se trouvent décalées et donc sortent des bandes passantes de nos chers filtres...

Bon si ce n'était pas un réel mystère pour vous, désolé de vous avoir fait perdre votre temps ! (vous constaterez néanmoins qu'on en apprend tous les jours, même après 20 ans d'astro). Si cela vous frappe comme moi, je suis heureux qu'on "découvre" cette particularité de l'observation visuelle ensemble !

à + Yann

Salut Yann !

Je n'y avais pas pensé non plus mais c'est une hypothèse intéressante. Par contre, le commentaire de Brian s'applique à un objet situé à quelques 700M al (selon ce que j'ai pu trouver) possédant une vitesse de récession et un red shift important, ce qui peut expliquer un déplacement important de ses raies d'émission.

Est-ce applicable pour des galaxies beaucoup plus proches dont le décalage spectral est moins important ? Dans le cas de M51 par exemple, j'ai trouvé les informations suivantes ...

Distance : 20M al
Radial Velocity: 463 (m/s?)
Redshift: 0.0015400000

Je me demande si un redshift de 0,00154 (en supposant qu'il soit exact) pourrait faire sortir les raies d'émission des régions HII de cette galaxie des bandes passantes de nos filtres. Je n'ai pas les connaissances suffisantes pour répondre moi-même à cette question mais je serais intéressé à en savoir davantage à ce sujet.

Bye,
Michel

Ca me parait un peu bizarre moi aussi, la plupart des galaxies que l'on observe sont des voisines, et ont très peu de redshift (voire moins, quand la galaxie se rapproche, comme M31 par exemple....).

Bon, vous avez raison, après analyse à froid, cela reste modeste pour la plupart des galaxies nous concernant.

Quelques redshifts venus du NASA Extragalactic Database, pour M51, M33, M74, M99: z=0.00200, -0.00597, 0.002192, 0.008029. Avec la formule 1+z=Lobs/Lo, on obtient des décalages pour la raie de l'OIII à 5007A (par exemple) de l'ordre de 10, 3, 11, 40A. Donc a priori encore à l'intérieur des bandes passantes de nos filtres (50A en moyenne). Donc, ca ne devrait le faire qu'au delà de z=0.01, c'est-à-dire plus loin que l'amas de la Vierge, donc vraiment pour les gros télescopes susceptibles de déceler des régions HII à plus de 50 millions d'années-lumière.

Reste la relative faiblesse de la réponse aux filtres... J'imagine que c'est parce que les associations OB (étoiles jeunes et chaudes) qui les illuminent contribuent à une grande part de l'éclat avec un spectre continu...

a + yann

Merci pour l'information Yann !

Il reste donc un petit mystère à résoudre ... je te fais confiance, tu vas trouver la solution un jour ou l'autre.

Pour ma part, je n'ai pas souvent utilisé un filtre sur les galaxies pour en faire ressortir les régions HII, simplement parce que je n'y pense pas au moment de l'observation. Je vais essayer de le faire plus souvent à l'avenir.

Bye,
Michel

Etonnant ton flash Yann, quand tu allies théorie et pratique, cela devient rudement intéressant. Donc pour l'observation des nébuleuses intra-galactiques, je ne risque rien ! . Mais j'ai bien peur que ta brillante constatation ne s'applique que très peu en pratique puisque la faiblesse d'éclat des objets empire avec le décalage spectral (z). Par exemple, en observant un objet extra-galactique type quasar au z unitaire, avec une magv entre 15 et 18, cela va devenir compliqué d'y déceler de petites régions HII de brillance encore plus faible même avec un T600.
Autrement, pour les gx plus proches, j'ai refait les calculs par ta formule non pas sur la raie OIII mais sur la Halpha mais ça ne change pas grand chose, juste 1 nm de plus que tes valeurs (+10 A). J'en viens alors à ma question : lorsque tu as par ex observer de multiples régions HII dans M33, les as-tu vu à l'OIII, à l'UHC ou sans rien ? Car pour moi, des régions HII, c'est plutôt des raies de type Hydrogène quelquechose ! Autrement, pour les filtres interférentiels émettant dans le rouge, c'est fort variable, certains ont des plages assez larges dans le rouge (de nombreux du type UHC) mais d'autres ont des pics beaucoup plus étroits plus ou moins bien centrés autour de 656 nm (OIII, HBêta de certaines marques à certaines époques !) et tes décalages calculés sur les gx proches, même de quelques nm, peuvent suffire pour être "out" visuellement avec certains filtres du commerce. Maintenant, si on considère qu'un peu de HBêta, c'est préférable pour l'observation des régions HII en se rapprochant de la sensibilité bleue-verte de l'oeil, l'histoire des 2-3 nm a aussi son importance puisque comme ce sont en général des filtres spécialisés assez serrés, la chute de transmission peut vite se retrouver à 50%, voire en dessous.
A tous, pour les régions HII, avec vos gros diamètres, vous utilisez quoi comme accessoire et quel mode de vision ?

Fabrice.

ahh Fabrice, content que tu viennes faire de petits tours sur notre forum confidentiel !

Pour M33, j'ai assez rapidement cessé d'utiliser les filtres, car au début ils ne m'apportaient pas grand chose sur les premières "régions HII" observées, donc je n'ai arpenté cette galaxie qu'à fort G.

Ce qui complique un peu la chose, c'est que certains noeuds de M33 sont un savant mélange d'associations OB (étoiles), d'amas et de gaz (régions HII). Outre le fait de compléter les bras à faible G, il me semble qu'il faille que j'aille voir les plus grosses régions HII (les moins polluées par des étoiles ou des amas) et que teste les filtres dessus, pour voir. Encore un projet annexe intéressant... l'Univers de l'observation est réellement infini (dans le sens, on n'en a jamais fini...)