PG1634+706 (1er essaie)

Essaie sur le quasar PG1634+706 ; m=14.6

Champ autour du quasar, qui se trouve juste en dessous de la fente.

Malheureusement que 4 poses de 900s à cause des nuages, mais en ce moment c'est déjà une chance de sortir le télescope !

Énormément de bruit, mais plusieurs pics larges d'émission commencent à être visibles notamment :

- CIII] vers 4460A

- MgII à 6538.5A

source : http://www.astrosurf.com/buil/quasar.htm

Spectre synthétique d'un quasar compilé par P. J. Francis & all. (Ap J., 373, 465-470, 1991). Les longueurs d'onde sont celles d'un objet au repos. Sur la gauche du doublet, raie Lymana (1216 A) et raie NV (1240), soit vers les courtes longueur d'onde, le flux spectral baisse rapidement en raison des nuages de gaz situés en avant du quasar, sur la ligne de visée (de nombreuses raies Lyman a en absortion, correspondant à des nuages d'hydrogène de z inférieur à celui du quasar, ont pour conséquence de "bloquer" la lumière de ce dernier, c'est ce qu'on appelle la "forêt Lyman a").

Revenons sur le spectre un peu plus zoomé :

Sur l'émission à 6538.5A

Calcul du redshift :

z = (lambda1 - lambda0) / lambda0

z = (6538.5 - 2798) / 2798

z = 1.33684

Calcul de la vitesse de recession relativiste :

Vr = c x [((z+1)^2 - 1) / ((z+1)^2 + 1)]

Vr = 299792.458 x  [((1.33684 + 1)^2 - 1) / ((1.33684 + 1)^2 + 1)]

Vr = 299792.458 x (4.46082 / 6.46082)

Vr = 299792.458 x 0.690441

Vr = 206 989.23 km/s

Calcul de la distance :

http://david.elbaz3.free.fr/master_m2/z_master_m2/CoursGalaxiesElbaz_7_distances_cosmologie.pdf

Pour trouver la distance de ce quasar la relation qui relie Distance = Vitesse / Ho , ne marchant plus. Il faut utiliser une autre méthode qui relie des paramètres cosmologiques redschift, z et facteur d'echelle pour la trouver.

Sur le tableau du dessus, on trouve une distance supérieure à 7.7 millards d'années le quasar ayant un redshift de 1.3367. Les photons sont donc partis quand l'univers était agé de moins de 6 millards d'années.

Une autre solution :

(source documetaire : Astronomie et astrophysiques d'Agnès Acker)

Pour un photon observé à 6538,5 Å, le facteur d'étirement est égal à (6538,5/2798) = 2,3368

Donc le facteur d’échelle au moment de l'émission était de :

a(t) = 1/2,3368

a(t) = 0,4279

Le facteur d'échelle se calcule aussi par la formule :

a(t) = 1 / (1+z)

ou a(t) = 1 / (1 + 1,3368)

a(t) = 0.4279

(à noter que le redshift se calcule aussi par la formule : z = (1 - a(t)) / a(t)

L'univers s'est agrandi de 57,2 % depuis l'émission des photons jusqu'à cette reception.

Que valait la distance de ce quasar Q au moment de l'émission ? L'expansion a éloigné le quasar Q de l'observateur O, d'autant plus que le temps de voyage de la lumière était plus long. On peut calculer que la distance D1 de Q(t1) à O(t0) est telle que :

D1 = 3 x τa (1-√a)     (avec τ =14 milliards d'années) ce qui correspond à une valeur de :

D1 = 3 x 14 x 0,4279 x (1-√0.4279)

D1 = 6,2157 milliards d'années lumières.

Cette distance a été étirée d'un facteur (1/a) donc maintenant le quasar Q se trouve à

D0 = 42 x (1-√a)

D0 = 42 x (1-√0.4279) 

D0 = 14,52 milliards d'années.

Donc un photon émis au temps t1 par ce quasar sera reçu 6.21 milliards d'années plus tard, quand sa distance sera de 14.52 milliards d'année-lumières (valeurs correspondant au temps de voyage de la lumière).

Donc ce quasar PG1634+706 se trouve entre 6.21 et 7.7 miliards d'années lumières.

Pour valider tout cela, spectre à refaire avec au moins 8 ou 10 poses de 900 secondes pour avoir moins de bruit.