Une mission à l'Observatoire du Pic du Midi
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Le Pic du Midi est un sommet dans les pyrénées non loin de la frontière entre la France et l'Espagne. L'observatoire a été crée en 1878 et devint officiellement un observtoire d'astronomie nationale en 1910. Depuis, ce site a produit les plus belles images mondiales des planètes et du soleil, et maintenant du ciel profond avec le plus grand télescope français sur le sol national.

En 1982, l'observatoire a ouvert ses portes aux amateurs "avançés", avec la mise à disposition d'un télescope de 60cm. En 1998, le sommet a subi une profonde transformation et s'est reconverti plus largement en un endroit populaire pour le tourisme. Mais les activitées scientifques n'ont jamais stoppé.

Dans ces conditions, les amateurs peuvent toujours continuer à faire des missions au T60, partageant la vie des professionnels sous un ciel pur,, à 2870m - Quand vous êtes ici, and apprécié la vision envoutante de la Voie Lactée, il est difficile de redescendre en plaine... C'est un privilège de pouvoir passer ici deux semaines d'affilée, toutes les nuits et le jour consacrés à l'astronomie. Mais après 20 ans de montée au Pic, on commence à être connu...

Le site du Pic du Midi

A la frontière de la France et de l'Espagne, le Pic du Midi est un des plus haut sommets des Pyrénées. Sa situation en bordure de la chaîne, conduit à une situation atmosphérique particulièrement calme et pure.

Non loin du Pic, est le col du Tourmalet, fameux en raison du "Tour de France", en cyclisme et également du cirque de Gavarnie. 

Ce site est désormais ouvert au public, avec un musée sur l'Astronomie et une vue imprenable sur les montagnes. Les opérations scientifiques sont à part et partagent l'espace avec le tourisme.

Site web officiel de l'Observatoire Midi-Pyrénées ici

Site web pour le tourisme ici

"L'operation" T60

Les amateurs qui souhaitent faire une mission au T60 doivent adhérer à l'association. Vois le site web à http://astrosurf.com/t60

Le T60 est situé au sud des batiments, comme visible sur les images çi-dessous.

Une convention signée avec l'observatoire a rendu cette opération possible. Nous sommes assimilés à des scientifiques, avons des chambres ici et prenons nos repas avec le personel de l'Observatoire.

Le télescope de T60 a un miroir de 60cm de diamètre. Il est ouvert à f/3.5. Le télescope a des codeurs digitaux pour pointer les étoiles et un tout nouveau système d'entraînement.

Pour notre mission, nous avons apporté un spectrographe pour prendre des spectres d'étoiles.

Une mission T60 consiste en un sujet spécifique d'observation, qui peut être d'un interêt pour les professionels. Comme par exemple: l'observation des comètes, l'occulation d'astéroïdes, les étoiles variables en photométrie, la détection de supernovae et bien sûr la spectrographie !

Notre mission: spectrographie des étoiles Be de "Corot"

Christian et moi sommes spécialisés en spectrographie depuis quelque temps déjà. J'ai initié la surveillance spectrographique des étoiles Be en 1992, avec une mythique caméra CCD et un spectrographe encombrant mais performant pour l'époque sur le T60, dans les "jours anciens", dans "l'ancien Pic", avant la rénovation pour les activités touristiques. Et Christian a conçu plusieurs "très pratiques" spectrographes pour amateurs (utilisés également par des universities) et a continué la surveillance des étoiles Be, multipliant par 5 les données dans notre base.

Les étoiles Be sont chaudes (20000°K), bleues, et tourne rapidement sur elle-même, de type spectral "B". Certaines présentent des raies en émission dans leur spectre qui indiquent la présence d'un disque de matière autour de l'étoile. Le phénomène Be est l'étude de la variablité de ces émissions et tente de comprendre le mécanisme d'éjection de matière. Dans Be, "e" veut dire "émission".

Nous avons maintenant établi une collaboration avec une équipe de l'observatoire de Meudon (Paris) sur les étoiles Be.

Ils nous ont donné une liste d'étoiles Be qui font partie du programme d'observation du satellite "Corot". Corot sera en opération en Janvier 2007. Sa mission est l'étude photométrique (variation d'éclat) des étoiles, la "sismologie des étoiles" et la possible détection d'exoplanètes par la méthode du Transit

Corot website

Il est utile de prendre des spectres de ces étoiles, en avance, afin qu'ils soient corrélés avec les mesures photométriques de Corot. Cela veut également dire que plusieurs missions seront nécessaires, avec d'autres amateurs, pour continuer à prendre des spectres pendant le fonctionnenement de Corot.

Méthode du Transit: une planète qui orbite autour d'une étoiles peut éclipser l'étoile si elle se situe dans le plan d'observation et ainsi produire une brusque diminution de l'éclat de l'étoile, observable.

L'instrumentation au T60 et la procédure d'observation

Le LhiresIII (voir description ici) est une construction amateur. On peut le voir sur l'image de gauche, monté au plan focal du télescope.

C'est un spectrographe à fente. La partie délicate consiste à garder l'étoile "dans la fente". Pour ce, nous utilisons une caméra video avec une fente réfléchissante, pour pour suivre la position de l'étoile pendant la pose. Avec la raquette de contrôle du télescope, nous ajustons finement et régulièrement la position du télescope pour la maintenir dans la fente. Et on fait cela tout au long des 10 fois 5 minutes de pose, (une heure). Ensuite, nous basculons un miroir interne, et allumons une lampe au néon lamp pour prendre le spectre de référence d'un gaz connu, afin de calibrer plus tard en longeur d'onde le spectre de l'étoile.

Toutes les 15 minutes, quelqu'un doit bouger la coupole, et assister lors du pointage de l'étoile suivante, de faible éclat. Pendant la nuit, les autres peuvent aller sur les terrasses prendre de belles images du ciel et on se relaie. Vers 4:00 du matin, nous avons la possibilité, et nous apprécions, de prendre une petite collation à la caféteria, alors que la caméra prend des images de noir, pour le pré-traitement.

Les résultats

Nous sommes asez satisfait des résultats. On peut voir ici les spectres avec un bon rapport signal à bruit, avec une résolution de R=6500 (l'échantillonnage est de 0.34 angström par pixel) pour des étoiles allant jusqu'à la magnitude 10.

Le bénéfice d'utiliser un télescope de 60cm est évident. Ces résultats n'auraient pas pu être obtenu en plaine par des amateurs avec leur propre instrument.

L'ensemble des résultats sont publiés sur le site officiel de l'observatoire et peuvent être vu ici

Sur le graphique de droite, on peut voir les résultats d'une nuit d'observations. Quatre des cinq étoiles montrent une forte émission de la raie H-alpha du disque stellaire, avec une fine absorption centrale due à l'étoile elle-même. L'assymétrie est probablement due à une variabilité de la vitesse radiale (effet doppler) dans le disque lui-même.

HD168797 semble n'avoir pas d'émission, mais il nous faudra superposer un profil gaussien pour vérifier si le profil est purement photosphérique ou non.

HD179405 - 5 min d'exposition

HD179405 - adition de 10x 5min : 55 min de pose
L'émission en H-alpha est très visible

Ci-dessus des images "brutes" sont présentées. D'une image brute à un profil calibré, de multiples étapes de réduction de données doivent être effectuées. Elles sont toutes faites avec des logiciels gratuit "amateur". Iris, par Christian, pour le pré-traiement et Visual Spec par l'auteur pour la calibration et les corrections spectrales.

Iris Website

Visual Spec Website

Quand le ciel est couvert...

Nous avons eu 4 nuits sur 7, ce qui n'est pas trop mauvais. Pendant l'une d'elle, nous avons assisté à de puisssants orages. Quand il atteint le sommet, il n'est pas recommendé de sortir - le champ électrostatique fort est dangereux et les éclairs peuvent tomber n'importe où sur le site, spécialement sur l'antenne Télé de 103 mètres de haut.

Mais quand l'orage est suffisamment loin mais pas trop pour apprécier les lueurs d'éclairs, alors c'est un spectacle magique, et sûr...

Voir l'image çi-dessous d'Eric Frappa, un ami, et découvrer son site avec des images impressionnantes de phénomènes atmosphériques ici

Eric Frappa Copyright

D'autres images de Christian ici - avec un Canon 5D -
comme celle-çi çi-dessous

Nikon D70 - 800 ASA - 30 Sec

Pendant la journée...

Le Pic du Midi est fameux pour ses images de classe mondiale du Soleil. Alors pourquoi ne pas jeter un oeil sur celui-çi ?

Le matériel est un Personal Solar Telescope de Coronado, (H-alpha filtre) avec un Solar Max pour augmenter le contraste. La caméra est simplement un camescope Sony standard, couplée avec un oculaire de 40mm - Le tout sur une monture GP-DX.

Session d'observation, avec Christian et Eric pas loin, sur la terrasse du Télescope de 1 mètre. L'acquisition est faite avec un PC connecté au camescope, la mise au point est ainsi plus facile. Une couverture noire est très utile pour regarder l'écran...

L'acquisition est une séquence vidéo de 600 images environ. Les images sont ensuite extraites avec IRIS une à une et aditionnées pour augmenter le contraste et réduire le bruit. Des protubérences sont visbles de même que des zones actives blanches. Ces structures sont définies par l'activité du champ magnétique. Le soleil est supposé être dans une période de faible activité (un cycle est de 11 ans) - mais il semble encore assez actif. On peut noter également que pour un meilleur rapport signal à bruit le camescope a été mis en mode "nightshot".

Pour plus de détails techniques sur les images PST, voir PST webpage

Convivialité...

Cela fait maintenant 16 ans que je monte au Pic environ une à deux fois par an. Alors, vous finissez par avoir de bons amis ici. L'astronomie n'est pas seulement une expérience personnelle, c'est aussi du travail d'équipe et de la convivialité quand tous nous attendond le retour du ciel clair. Avec des amis de l'Observatoire de Paris, nous apprécions une "crêpes partie", à 2800m, à une température d'environ 12 degrés, au sommet des Pyrénées ! Merci à François Colas, l'Astronome et Chef cuisinier - Les observatrices solaires de la coupole des coronographes furent inviter également .

Autre jour, autres pratiques: le déjeuner à la cafeteria avec les techniciens de l'observatoire et un dîner spécial avec nos collègues
Mais quand la nuit s'annonce, il est temps de se préparer, de monter son instrument et de prendre les tradionels flat-field.

Le temps de l'imagerie du ciel profond...

J'ai utilisé mon Nikon D70 avec deux différentes configurations. L'une avec un zoom de 70mm, f/3.5 - et une avec une lunettte Perl Halley 70/400mm, le tout en parallèle de ma lunette qui sert au guidage. Toutes les images furent prisent à 1000 ISO

J'ai utilisé le skysensor control pour la monture équatoriale, Mais le poids de l'ensemble était trop important pour un suivi de qualité. Alors il m'a fallu guider "à la main" en raquettant pour maintenir une étoile guide dans un oculaire de 9mm réticulé. Cela nécessite de la patience, et de bons vêtements, pour rester ainsi assise dehors, sans bouger. Une nuit la température était de 4.7°C avec du vent, ce fut une expérience certaine...

Heureusement, vous prenez des périodes de repos, et vous pouvez admirer la Voie Lactée - sans lune - si brillante que vous pouvez voir votre ombre, et de temps en temps quelques belles étoiles filantes

Voie Lactée, avec le 70mm f/4.5 - 27min
Region du Sagittaire avec, du haut vers le bas:
- M16 nébuleuse de l'Aigle
- M17 "nébuleuse Oméga"
- Amas ouvert M25 (gauche) & M23 (droite)
- M20 "Nébuleuse Trifide"
- M22 amas globulaire
- M8 "Nébuleuse de la Lagoon"
Galaxie vue par la tranche avec le disque de poussière
NGC891
Lunette 70/400mm
18 min de pose
"Pipe Nebula" - dans 42 Ophiucus région
70mm - 30 min de pose

Vers le centre, La petite nébuleuse sombre: "snake" est visible, avec l'amas ouvert M7 dans le bas à gauche

"Dumbell" nébuleuse planétaire - reste de l'explosion d'une étoile
Hydrogène e, rouge - Oxygène et NH2 en vert
400mm - 30 min de pose
M16 "Nébuleuse de l'Aigle" avec l'amas ouvert NGC6605
400mm - 24 min de pose
"North America" nébuleuse
dans la région du Cygne
400mm - 18 min de pose
"Trifide Nebula" - M20 avec M21 amas ouvert
400mm - 15 min de pose
Double amas de Persée - HX Perseus
400mm - 12 min de pose
Mais les plus belles images sont celles de Christian, avec son Canon 350D modifié pour avoir plus de rouge, avec de superbes optiques. Vous ne devez pas manquer ses images sur son site http://astrosurf.com/buil et plus spécialement M8 Lagoon - M16 - Rho Oph région et Gamma Cygnii région

Avec un Canon5D...

J'ai ensuite utilisé un Canon5D - avec le 70/400 et un 135mm f/2.0 canon - L'équipement Canon est celui de Christian.

Toutes les poses avec le 400mm sont guidées manuellement. Spécialement les 55 minutes d'exposition (11 poses de 5 min chaque) furent un "grand" moment.

M17 - Nébuleuse Oméga
Canon 5D - 11 poses de 5 minutes - 55 minutes d'exposition totale
"Dentelles du Cygne" - NGC6992
Canon 5D avec le 400mm
6 poses de 5 min chaque
Durée totale de 30 minutes
Rho Ophiucus Région
135mm f/2 Canon
6 min de poses
Rho Ophiucus région
Vue large - 135mm f/2
Premiers essais de traitements
6 pose de 1 min
Canon 5D

La nuit s'enfuit...

Les lumières du jour apparaissent vers 5:00pm. Le temps de prendre les derniers noirs, de ranger et d'admirer le lever de Vénus dans les lueurs de l'aube, au-dessus de Toulouse, et finalement d'aller au lit !

Pour se préparer au prochain coucher de soleil et à la prochaine belle nuit !