Kn 131

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Voici le spectre d’une candidate NP découverte par Matthias Kronberger. C’est un objet très faible.

Quand on ne voit pas grand-chose sur les images du DSS2, on sait d’avance qu’on ne va pas récolter beaucoup de signal !

Ci-dessous une image du champ DSS2 et une image réalisée avec le télescope Mayall de 4 m de diamètre depuis l’observatoire du Kitt Peak.

Kn 131 imagée par le KNPO

Carte de champ de Kn 131 (image DSS2 en haut, position de la fente du spectro en bas)

Le but de cette manip est binaire et consiste à détecter ou non les raies caractéristiques des NP.

Au vu du spectre ci-dessous obtenu en 4 poses de 20 minutes, Kn 131 semble bien être une NP.

Le doublet [O III] à 4959 et 5007 A, les raies [N II] encadrant la raie Ha à 6562 A, apparaissent bien et laissent penser qu’il s’agit d’une nébuleuse planétaire. La raie He II semble se détacher du bruit ce qui indiquerait que la NP appartient à une classe d’excitation moyenne ou forte. Plus la classe d'excitation est élevée plus la température de l'étoile centrale est importante.

Malgré la mauvaise qualité du spectre (mistral + turbulence, binning 2x2 pour récolter plus de signal, mauvaise résolution, mauvais rapport signal/bruit ), j’ai tenté une analyse un peu plus poussée. D’abord parce que c’est un bon exercice et puis pour vérifier si les mesures conduisent à des résultats qui semblent plausibles ou non.

Je me suis largement inspiré des méthodes exposées par François Teyssier ici : http://www.astronomie-amateur.fr/feuilles/Spectroscopie/NGC2392.html

Les renseignements de base sur la NP, c’est-à-dire sa classe d’excitation reposent sur la mesure de l’intensité des raies Ha, Hb et He II. Le problème c’est que la raie Ha est noyée dans le doublet [N II] et les raies Hb et He II sont très faibles et bruitées.

J’ai fitté au mieux les profils des raies avec des gaussiennes pour en calculer l’intensité. Je tombe sur un décrément de Balmer (rapport d'intensité des raies Ha et Hb) de 3,5 ce qui n’est pas commun mais pas aberrant non plus. La plupart des NP ont un décrément de Balmer situé aux alentours de 3,0. Mon résultat inciterait à dire que la NP est bien obscurcie par les poussières interstellaires. L’extinction correspondante serait de c(Hb)=0,31.

En dérougisseant le spectre grâce au coefficient déterminé précédemment, on peut déduire la classe d’excitation de la NP à partir de l'intensité de la raie HeII. Vu le faible rapport signal / bruit de cette raie, cela ressemble à de l’acharnement thérapeutique mais bon… j’ai quand même tenté le coup.

Selon les méthodes, je trouve les résultats suivants :

Gurzadyan 1998 : classe d'excitation 10

Dopita 1990 : classe d'excitation 7

Reid 2011 : classe d'excitation 9

L’étoile centrale serait donc assez chaude entre 100 000 et 200 000 K.

Pour déterminer la température électronique de la nébuleuse, il est nécessaire de mesurer les raies [O III] à 4363 A et [N II] à 5755 A.

Ces raies sont noyées dans le bruit et je ne peux pas les exploiter, voir image ci-dessous :

Par contre, le rapport d'intensité des raies [O III], [N II], [S II] apportent quelque renseignements complémentaires sur la NP.


[O III] : I(5007)/I(4959) = 3,06.

Le résultat est cohérent pour une NP car le ratio attendu est de 3,01 +/- 0,23.

[N II] : I(6583)/I(6548) = 3,55

Le résultat semble un peu élevé mais avec les incertitudes de mesure, il devrait largement tomber dans la fourchette attendue de 2,92 +/- 0,32.

Ce qui montre que l'objet est très certainement une nébuleuse planétaire.


[S II] : I(6717)/I(6731) = 0,71

Le résultat indique que la compétition entre désexcitation par collision ou rayonnement est assez équilibrée.

La NP n'est ni trop dense, ni trop ténue !

La densité électronique se situerait aux alentours de 2000 - 5000 e/cm3