La spectro à l'OMSJ...
En revisitant dernièrement ce site web, j’ai eu un coup de vieux…
La section « Spectro » n’a pas eu d’article depuis 2018 et n’en compte que deux.
Pourtant, s’il y a un domaine où j’ai étudié et développé, c’est bien en spectroscopie!
Même que dernièrement, mon mentor me disait que j’étais l’amateur le mieux équipé du Québec, sinon peut-être du Canada (en farçant surement…). Depuis des années, « mon astronomie », c’est de les étudier séparément, leurs types et familles, leurs particularités, ça me passionne… Comment ces boules de gaz peuvent nous parler par la lumière qu’elles dégagent!
Star Analyser : la porte d’entrée
De mes débuts, avec un filtre SA200 (qui est toujours dans ma roue à filtre) (voir « La Grande Ourse en spectro »), la spectroscopie fut un apprentissage passionnant, car avec cet outil, on peut aller aux cœurs des étoiles, voir leurs compositions, la façon qu’elles réagissent, leurs vitesses radiales…
La photométrie différentielle est, bien sûr, la base, car les filtres U, B, V, Rc et Ic sont, en fait, des filtres « cut-off » qui sélectionnent des plages de fréquences afin d’étudier de les étudiés séparément. Par leurs températures et leurs masses, les étoiles réagissent différemment et c’est la possibilité que ces filtres offrent d’étudiés, aussi par des combinaisons comme B-V, B-R, V-Rc, V-Ic, etc… Des standards ont été accumulés dans le temps, ce qui nous permet de faciliter les analyses. Par contre, en spectroscopie, tout est là, devant nous!
« The sky is the limit », mais aussi la résolution du spectroscope utilisé, le type et la grosseur du télescope y fait aussi et, bien sûr, la qualité du ciel, qui est la matière première… Quel type d’observation souhaitez-vous réaliser ?
Dans mon cas, c’est presque tout!...
J’ai donc commencé par le Star Analyser SA100 ou SA200, ce petit filtre se met devant la caméra, qu’elle soit DSLR, CCD ou CMOS et sont de petits bijoux de simplicité pour quiconque souhaite transformer son télescope en spectroscope sans transformer son salon en laboratoire de la NASA. On parle ici d’un budget autour de 300$
Voici ce qu'il faut retenir :
- La nature de l'objet : Un réseau de diffraction
Contrairement à un filtre coloré classique qui bloque certaines longueurs d'onde, le SA200 est un réseau de diffraction par transmission.
- Physiquement : Il ressemble à un filtre de 31,75 mm (1,25 pouce) tout à fait standard.
- Optiquement : Sa surface est gravée de 200 lignes par millimètre. Ces micro-stries agissent comme des milliers de petits prismes qui dévient la lumière pour créer un spectre (un arc-en-ciel) à côté de l'image de l'étoile.
- Le profil "Basse Résolution"
On parle ici de spectroscopie à basse résolution (R =100 à 200).
- Ce n'est pas l'outil pour mesurer la vitesse de rotation d'une étoile double, mais c'est parfait pour identifier la nature chimique d'un astre.
- Tu verras clairement les larges bandes d'absorption des molécules de titane sur une géante rouge (type M) ou les raies d'émission de l'hydrogène (Série de Balmer) sur une étoile chaude (type A ou B).
- Pourquoi le "200" plutôt que le "100" ?
Le SA200 est le grand frère du SA100. Sa principale différence réside dans sa densité de lignes :
- Dispersion doublée : À distance égale du capteur, le spectre produit par le SA200 est deux fois plus long que celui du SA100.
- Profil bas (Low Profile) : Il est conçu pour être utilisé de façon plus proche du capteur (par exemple dans une roue à filtres). C'est l'option idéale si tu manques de "backfocus" ou si tu utilises une caméra CCD/CMOS plutôt qu'un APN.
En résumé, c'est :
- Accessible : Tu le visses sur ton nez de caméra et c'est parti.
- Lumineux : Comme la résolution est basse, la lumière est moins étalée, ce qui permet d'analyser des objets assez faibles (quasars lointains, nébuleuses, supernovas).
- Pédagogique : C’est le meilleur moyen de comprendre que les étoiles ne sont pas juste des points blancs, mais des objets physiques complexes.
* il y a des calculs de distance par rapport au capteur à respecter...
Voici les liens:
https://rspec-astro.com/calculator/
https://rspec-astro.com/calculator-help/
https://www.univers-astro.fr/fr/content/6-le-calcul-d-echantillonnage
Alpy-600 : la stabilité professionnelle
Puis, une fois la piqure bien attrapée, on veut plus!... Une meilleure définition, un outil plus sérieux…
Et on passe alors au Alpy-600 de la compagnie française Sheliak. Mais souvent le prix fait sursauter (autour de 4000$ assemblé + tx), bien sûr, à part la caméra.
Le Alpy-600 est un spectroscope fascinent, très stable, car il n’a pratiquement pas d’ajustement…
Une fois ajusté sur une table de cuisine, devant une fenêtre, à la lumière du soleil, souvent après il n’y a plus rien à faire, que de le mettre sur notre télescope et partir à la découverte. Mais attention, l’appareil se divise en plusieurs parties, car l’appareil comme tel, se compose d’un prisme et d’une fente (autour de 1300$ CA). Mais sans le module de guidage, qui est plus cher que le spectro, on ne peut rien faire, sinon dans un labo. Ce module (1600$ CA) sert à pouvoir placer une étoile cible, sur la fente de 23 microns, puis a guider le télescope pour garder dans la fente le temps qu’il faut. Personnellement, il m’est arrivé souvent de faire des expositions sur des étoiles binaires de magnitude 10-12 et d’exposer 5 X 2000 sec..
Ce module est donc obligatoire, bien que cela monte le prix.
Par la suite, il faut traiter nos spectres et la chose la plus importante en spectroscopie, c’est la calibration.
Il faut donc, avant ou après chaque session, prendre des images de calibration. Contrairement à ce que l’on pense parfois, le néon n’est pas bon pour la calibration des spectres faits avec les Alpy, car il faut aussi mentionner que cet appareil n’est pas linéaire… En effet, la présence du prisme modifie légèrement la dispersion de la lumière à travers les longueurs d’ondes, ce qui implique que la calibration doit se faire avec plusieurs raies, tout le long du spectre et comme le Alpy à une résolution de r=550 à 600, il couvre tout le spectre du visible, soit 350 à 800 nano (3500 à 8000 Angstroms), selon la caméra utilisée.
J’ai longtemps été un fervent partisan des lampes fluocompactes… Économique, ayant une bonne puissance pour des images rapides, j’ai calibré quelques années avec ces lampes, en faisant très attention à l’orientation de la lampe, devant le télescope. J’utilise un télescope 355 cm catadioptriques (SCT), l’emplacement de la lampe peut changer légèrement… Pas beaucoup, mais parfois c’est juste trop!... Donc, le module de calibration (1200$ CA) est presque obligatoire afin d’obtenir une calibration parfaite de vos chefs d'œuvres, avant de les publier et d'être célèbres.
Ouiiiiii, IT HER, cette étoile m'a fait perdre quelques cheveux... Mais je vous en reparlerai bientôt!...
Nous avons donc le premier jalon de notre « laboratoire d’analyse de photons astronomique privé »
Certains diront que le cout n’en vaut pas la chandelle au Québec ou l’hiver si long et plein de nuages…
Je vous donnerai la même réponse que j’ai donnée à mon voisin qui, l’été, part toutes les fins de semaine sur la rutilante Harley-Davidson, qui lui a couté la peau des fesses… C’est une question de passion, et dans mon cas, de projet de retraite.
Mais aussi, une chance… Il y a aussi des alternatives…
Pour le prix d’une bonne imprimante 3D, on peut aussi faire des merveilles!...
Pour références, voir le site https://www.shelyak.com/
UVEX : l’ingéniosité imprimée
Le Uvex est une petite merveille qui a été inventée par un génie français qui est aussi relié au Alpy-600, Christian Buil.
Imprimer en 3D, les plans sont fournis gratuitement sur le net et cela peut facilement meubler les nombreux temps libres de nos hivers nuageux.
Je n’en ferai pas de grandes présentations, car, tout est expliqué de long en large sur le net (voir plus bas...)
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Pour en terminer sur le Uvex, j’introduis le mien cette année (2026) dans l'observatoire. Équipé d’un réseau 1800, je devrais obtenir une résolution théorique de près de r= 4000, mais selon plusieurs tests, pour l’instant, je n’ai pu dépasser une résolution de plus de r= 2900 et ce, avec une caméra ASI294MM PRO en bin2. C’est donc une autre aventure… |
Vous remarquerez sans doute les ajouts et modifications que j’ai faits pour renforcir l’appareil. Un support en aluminium pour la caméra scientifique ainsi que pour le support au télescope. Il est équipé aussi d’un module de guidage. J’alterne aussi le module de calibration du Alpy afin qu’il serve pour les deux. À noter que sur le site du projet Uvex, il y a des plans pour se faire un module de calibration nommé « Calibrex »
Liens:
https://buil.astrosurf.com/UVEX_project/
https://spectro-uvex.tech/
https://spectro-uvex.tech/?p=2198
https://spectro-uvex.tech/?p=9169
StarEx : la haute résolution accessible
Je terminerai avec la présentation du dernier spectro avec lequel j’ai adoré faire des étoiles Be en 2024, le StarEx en version « haute résolution », avec un réseau 2400. Lui aussi a reçu des renforts en aluminium et même un support contre la flexion pour plus de précision. Couplé avec une caméra ASI183MM, comme suggéré par l’inventeur, encore le français Christian Buil. À l'origine du projet, cet appareil était dédié pour l'observation du soleil, puis quelqu'un a sans doute pensé qu'il ne manquait qu'un module de guidage pour en faire un super spectroscope pour les étoiles.
Quelques liens sur le StarEx/SolEx:
https://solex.astrosurf.com/sol-ex-etoiles.html
https://buil.astrosurf.com/solex/Reglage_solex.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=m9g-Myo50O0
https://www.youtube.com/@astro-spectro280/videos
Conclusion
Pour résumer, à l’image d’un menuisier, qui doit avoir plusieurs outils pour travailler et bâtir des demeures,
l’observatoire a accumulé au fil des années ces équipements afin de mieux étudier et comprendre les étoiles.
La photométrie différentielle en est un principal moyen. Et comme un photographe a plusieurs lentilles, zoom, téléobjectifs et grand-angles, ces spectroscopes nous servent pour observer les étoiles autant en basse résolution, qu’en résolution moyenne, qu’en haute résolution, ainsi qu’à participer à plusieurs programmes PRO/AM et faire avancer nos connaissances.
Bon, je retourne à mes étoiles... A+
Autres liens utiles:
https://buil.astrosurf.com/calibration2/absolute_calibration.htm
https://sites.uni.edu/morgans/astro/course/Notes/section2/spectraltemps.html
https://www.shelyak.com/
http://www.astrosurf.com/aras/
https://opg.optica.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-42-21-4323
http://www.threehillsobservatory.co.uk/astro/astro.htm
https://astrojolo.com/more-than-pictures/amateur-measurements-of-radial-velocity/
https://groups.io/g/BassSpectro/files
JBD-2026