Spectres et Halloween pour astrophysiciens 28 octobre 2007 UDP - HOU-SalsaJ 5 exercices d’astrophysique et plus La Bételgeuse de mon chat, céphéides, exoplanètes, matière noire, trou noir Observations, positions, distances, photométrie, spectroscopie, lois de Képler 28 octobre 2007 : Fun-HOU Spectres et Halloween pour astrophysiciens Suzanne Faye, Lycée Chaptal, Paris; Michel Faye,Lycée Louis-le-Grand, Paris, avec Roger Ferlet, Institut d’Astrophysique de Paris et Alessandra Zanassi, Cité des Sciences, Naples

Un groupe international recherche-enseignement Congrès annuels: 2004 : Saint-Pétersbourg, Russie 2005 : Pékin, Chine 2006: Observatoire de Haute-Provence, France 2007 : Tokyo, Japon 2008 : Lisbonne, Portugal France : F-HOU . Président : Roger FERLET, Institut d’Astrophysique de Paris

Logiciel SalsaJ téléchargeable gratuit sur www.euhou.net Hands-On-Universe www.handsonuniverse.org F-HOU, France Hands-On-Universe www.fr.euhou.net EU-HOU, Europe Hands-On-Universe www.euhou . net

H O U A D L P F - W E C N T S Histoires de "spectres" avec Salsa J UDP – 100 ans H O U A D L P F - W E C N T S SalsaJ / Ouvrir / Halloween.JPG

0 - Premier "spectre" avec Salsa J Trait / Analyse / Coupe « Spectre » 1 – Outil trait, puis aller tracer le trait jaune à travers les « yeux ». 2 – Analyse/Coupe, d’où intensités en fonction du numéro de pixel, abscisse géométrique ou longueur d’onde si photo de spectre.

1 - Spectre de l'étoile Bételgeuse avec Salsa J-Observatoire de Haute-Provence Constellation d’Orion, visible dans le ciel de Paris. Bételgeuse, géante rouge Le logiciel Salsa J peut modifier les niveaux de gris ou donner de fausses couleurs, et tracer la courbe des énergies en fonction du numéro de pixel[1]. [1] Pixel : Picture Element, « godet » ; les pixels, disposés en damier, constituent la cellule CCD Coupled Charge Device.

obligent, l’excès de masse de la galaxie ! 2 - Un bel effet Doppler : on ne détecte pas l’excès de vitesse de votre voiture, mais, lois de Képler obligent, l’excès de masse de la galaxie !

Eh oui, masse cachée prévue par l’astronome Vera Rubin dans les années 1970 (Une jolie princesse porte secours à un prince, et ce faisant, salit ses beaux habits). Quand le prince la vit, il dit : « Vous êtes dans un triste état, votre visage est sale, et vous êtes fagotée comme un sac à papier. Quand vous serez propre et ressemblerez à une princesse, je vous épouserai. ». La princesse répondit : «Pas moi ! » Elle aurait fait une grande scientifique. Paper bag Princess, de Robert Munsch, traduction française La princesse dans un sac Bright galaxies, dark matter, de Vera Rubin.

3 - Spectres, effet Doppler-Fizeau et exoplanètes De l’effet Doppler-Fizeau aux exoplanètes 7 petits pas pour une exoplanète 1 – Une planète tourne autour de son étoile 2 – Réciproquement, l’étoile tourne autour de sa planète 3 – On ne voit pas la planète, mais on voit l’étoile.

On suit les raies du doublet jaune du sodium pendant plusieurs jours 7 petits pas pour une exoplanète - suite 4 – Comme l’étoile bouge, son spectre se décale par effet Doppler 5 – SalsaJ étudie ce décalage comme le radar routier étudie la vitesse de votre voiture. 6 – Passage par la case « théorique » : Dl / l = v/c; variations périodiques au cours du temps: courbe v(t) 7 – Loi de Képler M v²/r = G M métoile naine ou exoplanète/r² On suit les raies du doublet jaune du sodium pendant plusieurs jours Vrad = V0 + W cos ( 2pt/T + b) w V0 w T/2 = 5,2 jours Premier exemple: Etoile 51 Pégase et son compagnon de 0.45 fois la masse de Jupiter

4 - Céphéides et photométrie Analyse/ Photométrie ou « Coup de baguette »

Photométrie, éclat à variation périodique, relation luminosité-période Variation périodique de l’éclat apparent de la céphéide: Luminosité – Période: courbe établie par Henrietta Lewitt (1912) échelle logarithmique d=( Lmoy / 4.. Emoy)1/2 = [ Puissance émise par l’étoile/ (4  Puissance reçue par unité de surface, obtenue par comparaison avec étoile de référence, voir TP)]1/2

5 - Un trou noir au centre de la Voie Lactée Notre Soleil Mise en évidence du mouvement de rotation des étoiles autour du trou noir Loi de Képler, d’où masse du trou noir central

Orbite de l’étoile S2 autour du centre galactique source radio Sgr A Orbite de l’étoile S2 autour du centre galactique source radio Sgr A* (Sagittaire)