Spectroscope eShel II

Un spectroscope à fibre optique

Le spectroscope eShel permet de travailler sur un grand domaine spectral (390 à 700nm) à haute résolution (R = 10.000). Cela est possible grâce à l’exploitation d’ordres multiples (en l’occurrence de 32 à 53) ; un spectre Echelle se lit « comme dans un livre » : la fin d’un ordre se retrouve au début du suivant.

Le choix a été fait de proposer une solution à fibre optique afin d’augmenter la précision des mesures de vitesse radiale (l’instrument est séparé du télescope, si possible dans une pièce régulée en température) et pour un meilleur confort d’utilisation.

Nous avons développé cet instrument grâce aux expériences acquises notamment sur les spectroscopes professionnels Musicos et Narval.

La spectroscopie echelle

Cette technique permet d’atteindre des résolutions spectrales élevées car elle utilise les ordres de diffractions >30 d’un réseau. Le spectre obtenu passe à travers un réseau croisé (cross disperser en anglais)  qui « découpe » le spectre en plusieurs ordres successifs en occupant toute la surface du capteur de la caméra. On obtient ainsi tout le domaine spectral dans le domaine du visible sur une vingtaine d’ordre (dans le cas de l’eShel).

Schéma de principe d’un spectrographe Echelle (© Christian Buil)

 Le spectroscope eShel

C’est le module principal qui génère le spectre Echelle. Il couvre le domaine spectral d’environ 390 à 700 nm avec une résolution >10000 (avec une caméra ATIK 460 Ex en binning 2×2 non incluse).  Il possède une entrée de fibre sur connecteur FC/PC pour fixer la fibre objet de 50 µm.

Spectre de delta Sco (étoile Be). Notez la raie H-alpha en émission.(cliquer sur l’image pour agrandir) – Canon 40D, 9 x 300 s, télescope de 0,2m (C.Buil)

Le spectroscope eShel doit être accompagné par la bonnette de guidage (PF0008, par exemple) par le module d’étalonnage (PF0012) et par les deux fibres optiques ; l’une pour la cible et l’autre pour l’étalonnage. Tous ces éléments sont inclus dans le « Système eShel complet » ES0006.

Le logiciel Demetra pour eShel

Facile à utiliser, gratuit, il fonctionne sous MS Windows, et vous accompagne depuis l’acquisition des spectres jusqu’à la réduction de données. Il permet de contrôler à distance les différents modules (bonnette et module d’étalonnage).

Exemples de spectres brut

Beta Lyr – Shelyak [:-)] & P Cygni – 7 x 300 s  SCT 0.2 m  (Cliquer pour agrandir.)

WR 140 et Nova Del 2013 1x600s SCT 0,35 m et ATIK 460EX bin 2×2  (Cliquer pour agrandir)

Exemple de suivi d’une étoile pulsante

Voici un bon exemple de suivi d’une étoile pulsante (BW Vul, images brutes, poses de 5min, télescope de 60cm f/3.5 au Pic du Midi; caméra ccd QSI516).

Le spectrogramme de BW Vul sur environ 5h autour du doublet du Sodium :

Pour une étude personnalisée du eShel, nous contacter.

• Pouvoire de résolution R = 10 000
• Domaine spectral couvert : 390 à 750nm
• Collimateur F/5
• Connecteur FC pour fibre objet de 50µm
• Objectif 85mm, tirage mécanique 40 mm max

• le spectroscope eShel II
• La platine, pour une parfaite stabilité
• L’objectif 85mm F/1.8

• Guide utilisateur (en Anglais)
• Manuel d’installation (en Anglais).
• Tutorial ISIS: http://www.astrosurf.com/buil/isis/eshel/tuto1.htm
• Logiciel Demetra

• Spectro haute résolution d’étoiles variables
• Suivie en time série d’étoiles pulsantes (RR Lyr)
• Calcul de vitesses radiales
• Spectre Solaire haute résolution
• Suivi des étoiles Be
• Nébuleuses planétaires
• Classification spectrale des étoiles
• Classification d’astéroïdes
• Géologie lunaire
• Composition de planètes
• Mesure d’abondance
• Novae
• RR Lyrae
• Herbig Ae/Be
• T Tauri
• Wolf Rayet

Liens externes

• Revue du eShel par Christian Buil: http://astrosurf.com/buil/eshel3/review.htm
• Mesure d’exoplanètes: http://astrosurf.com/buil/extrasolar/obs.htm
• Mesure de tau Boo (et méthode): http://astrosurf.com/buil/tauboo/exoplanet.htm
• Suivi régulier d’epsilon Aurigae: http://astrosurf.com/buil/star/epsaur/epsaur.htm
• Suivi de différentes étoiles: http://astrosurf.com/buil/star/index.htm
• Etude de RR Lyrae réalisée par Christian Buil avec un des premiers prototype du spectrographe eShel: http://astrosurf.com/buil/rrlyr/obs.htm
• Nova KT Eri (2009): http://astrosurf.com/buil/nova_eri2009/obs.htm
• V407 Cyg (sursaut en 2010): http://astrosurf.com/buil/v407cyg/obs.htm
• Sodium sur Io: http://astrosurf.fr/buil/io_sodium/obs.htm
• Illustration d’une nuit typique d’observation: https://www.shelyak.com/dossier.php?id_dossier=71&lang=2
• Présentation eShel sur Meade 16″: http://gabalou.canalblog.com/archives/2012/09/09/25067889.html

Logiciel DEMETRA pour l’acquisition et le traitement des spectres