Astronomie étoiles - exoplanètes

1. Diagramme HR Astronomie étoiles - exoplanètes phm Obs Lyon 2011-12

2. Introduction Le diagramme HR est d’un usage extrêmement répandu en astronomie. Il ne comporte que deux types de données qui sont les magnitudes absolues et la température de surface d’étoiles. On peut remplacer la température par l’Indice de couleur (B-V). Les données sont facilement accessibles dans les catalogues anciennement sur papier, maintenant en fichiers informatiques sous forme de données digitalisées ou numérisées. Cela semble facile de le construire. On prend une feuille de papier millimétré sur laquelle on place les repères d’abscisses et d’ordonnées convenables. 1ère étoile, 2ème étoiles, … 20ème étoiles. Cela commence à devenir fastidieux.  Il faut automatiser et informatiser le tracé…. L'arbalestrille

3. Le catalogue Pour ne pas être noyé par le nombre d’objets, on se limite au Bright Star. A l’ancienne Informatisée Il contient 9010 objets.  Mais seulement une partie d’entre les étoiles seront utilisables. L'arbalestrille

4. Le catalogue Le catalogue ne contient pas les magnitude absolues. Elles seront calculée à partir des magnitudes V et des distances obtenues à partir des parallaxes. Donc, seules les étoiles avec parallaxe seront utilisées. Ceci réduit le nombre d’objets de notre diagramme. Le catalogue utilisé est la forme numérisée sous forme Excel. Le premier travail est l’élagage pour ne garder que les lignes et les colonnes utiles.  L'arbalestrille

5. Elagage du catalogue Ouvrir sous Excel, le fichier bs_v5.xls et le sauver sous un nouveau nom. Le catalogue comprend trois parties. 1 – lignes 1 à 64 : renseignements sur les colonnes 2 – lignes 65 à 9110 : les données stellaires 3 – lignes 9178 à 18390, divers renseignements complémentaires sur chaque étoile •  Effacer les lignes dans cet ordre : • 1 - 9178 à 18390 • 2 – 1 à 64 Beaucoup de données ne nous sont pas utiles.  Effacer, dans cet ordre, les colonnes : AI à AR, AD à AG, AB, Z, X, V, U, S, R, F à Q, D.  Eliminer les lignes 3 et 4 qui vont gêner pour le tri.  L'arbalestrille

6. Elagage du catalogue Deuxième partie : éliminer les étoiles sans parallaxe.  Trier l’ensemble des données A3:J9112 suivant la colonne J  Les lignes sans parallaxes, en fin de tableau sont à éliminer : lig. 3292 à la fin.  Les parallaxes négatives et nulles n’ont aucun sens à éliminer : lig. 3 à 191. Dans le diagramme HR, le premier paramètre, que l’on mettra en abscisse est la température représentée par l’Indice de couleur (B-V), colonne F. Il existe des étoiles qui n’en ont pas.  Eliminer les étoiles sans (B-V), en triant la colonne F. Il reste 3023 étoiles.  Trier de nouveau suivant la colonne A pour les remettre en ordre.  L'arbalestrille

7. Magnitudes absolues Le catalogue ne nous donne que les parallaxes exprimées en secondes d’arc.  Appliquer la relation simple qui lie la parallaxe (en seconde d’arc à la distance de l’étoile (en parsecs) : d(pc) = 1/ p(")  Appliquer cette formule dans la colonne K que l’on appellera « Distance » La relation entre la distance exprimée en parsec et la magnitude absolue s’appelle le Module des distance : mV – MV = 5 log d - 5 MV = mV – 5 log d + 5 mV est la magnitude visuelle (colonne E), MV la magnitude absolue visuelle qui sert dans le diagramme HR.  Appliquer la formule dans la colonne L  Formater les colonnes K et L avec 2 décimales.   Sauvegarder votre nouveau fichier. L'arbalestrille

8. Magnitudes absolues Le diagramme HR comporte : • en abscisse, les données Indice de couleur(B-V), colonne F • en ordonnée la magnitude absolue colonne L Remarque importante : L’usage des astronomes est de faire croître l’indice (B-V) de gauche à droite, c’est-à-dire avec des températures décroissantes. Mais les magnitudes absolues croissent de haut en bas, car plus la magnitude est négative, plus l’étoile est lumineuse. Il faudra formater le graphique dans ce sens.  L'arbalestrille

9. Tracé du diagramme HR  Entrer dans le menu graphique :  Choisir Nuage de points  Puis Suivant >  L'arbalestrille

10. Tracé du diagramme HR  Choisir Série  Ajouter  L'arbalestrille

11. Tracé du diagramme HR  Donner comme nom : Diagramme HR Valeurs de x : Valeurs de y : La sélection des cellules peut se faire en : • les écrivant (attention syntaxe !) • sélectionnant avec la souris • sélectionnant les premières et en changeant l’indice de la dernière  Terminer >  Le formatage du diagramme se fera après. L'arbalestrille

12. Mise en forme du diagramme Résultat : Nous allons le rendre plus présentable.  On peut enlever la légende qui est similaire au titre.  Equilibrer le diagramme en abscisse et ordonnées.  L'arbalestrille

13. Mise en forme du diagramme  Mettre en place les ordonnées : - Sélectionner le rectangle intérieur du graphique - Pointer sur l’axe des y et cliquer « Bouton droit » - Apparaît un petit menu et choisir « Format de l’axe »  L'arbalestrille

14. Tracé du diagramme HR Onglet Motifs On peut mettre en intérieur les graduations principales et secondaires (esthétique ?)  L'arbalestrille

15. Tracé du diagramme HR Onglet Echelle  Placer l’origine de l’axe des X.  Inverser l’ordre des ordonnées.  L'arbalestrille

16. Tracé du diagramme HR Onglet Police • On peut choisir • sa Police • sa Taille • son Style  L'arbalestrille

17. Tracé du diagramme HR Onglet Nombre  Mettre 0 décimale Menu de l’axe des X  Sur l’axe des X, mettre l’axe des ordonnées à gauche en -0.5.  L'arbalestrille

18. Tracé du diagramme HR En cliquant Bouton droit sur le graphique, on obtient le Menu : Choisir  Donner les noms des Axes • en x : Indice de couleur (B-V) • en y : Magnitudes absolues Changements dans les autres onglets, à votre convenance.  L'arbalestrille

19.  L'arbalestrille

20. Magnitude absolue du Soleil Magnitude visuelle apparente : -26.8 B-V = 0.66 Distance : 1 ua. = 150 000 000 km Module des distances Avec d en parsec Conversion de 1ua. en parsecs 1 parsec = 206 265 u.a. MSol = 4.77  Mettre les deux valeurs B-V et MS du Soleil dans deux cellules.   Placer le Soleil comme une série de 1 point avec comme coordonnées les deux valeurs. L'arbalestrille

21. Comparaison des diagrammes  Amener le diagramme excel à l’échelle du diagramme de gauche L'arbalestrille

22. La magnitude limite du catalogue BS s’arrête à 7. Il manque toutes les étoiles faibles : - les étoiles de faibles masses - les naines blanches  L'arbalestrille

23. . . . . . FIN L'arbalestrille