1- Introduction: quelles mesures effectuer ?
On choisit de mesurer le décalage des deux raies du sodium λ1 = 5889,950 Ǻ (588.9950 nm) et λ2 = 5895,924 Ǻ ( 589.5924 nm)
Le spectre d'absorption de l'étoile (photo) | zoom sur les deux raies du sodium (photo)
Le spectre d'absorption de l'étoile (courbe de flux lumineux) | zoom sur les deux raies du sodium (courbe de flux lumineux)
2- Mesures
On effectuera 11 mesures sur une durée d'environ 10 j . et l'on complétera un tableau excel en même temps
Pour accéder aux mesures et au fichier Excel, cliquer ici : mesures ( le lien s'ouvre dans un nouvel onglet) cliquer ensuite sur "instructions" .
3- vitesse radiale de l'étoile et décalage Doppler
a- Compléter les colonnes Δλ1= λ1(mesuré) - λ1(référence) et Δλ2 = λ2(mesuré) - λ2(référence)
b- Compléter les colonnes Vrad1 et Vrad2 sachant que . Puis remplir la colonne moyenne. Pourquoi as-t-on fait les mesures sur 2 raies d'absorption plutôt que sur une seule?
3- Analyse des résultats et détermination de la période de l'exoplanète.
Les points de mesures se sont tracés automatiquement sur le graphe Vrad = f(t). On observe une variation sinusoïdale décalée vers le haut de Vo. On peut donc modéliser par la fonction suivante : Vrad= Vo + Vrad max . cos ( 2.π .t/T + φ ) avec : Vrad : valeur de la vitesse radiale à l'instant t Vo : décalage vertical T : période de révolution (en jours) φ : déphasage à l'origine |
a- que représente donc ce décalage vertical de vitesse Vo?
b- Modélisation : En utilisant les barres de défilement, fixer V0, Vr max T et le déphase φ pour que le modèle corresponde le mieux aux points de mesures.
c- En déduire la valeur de la période T qui représente la période de révolution de la planète géante en orbite autour de l'étoile.
4- Limite de résolution de la méthode utilisée.
Le plus petit déplacement possible du curseur pendant la mesure est de 1 pixel sur l'écran. Trouver à l'aide d'une mesure, la limite de résolution de la vitesse radiale en m/s. En utilisant la valeur de Vrad max, trouver la précision relative de ces mesures. Comparer cette limite de résolution avec les 7m/s qu'obtiennent les scientifiques par des méthodes plus sophistiquées avec ce spectrographes.
d'après une idée trouvée sur le site : Hands-on Universe Europe ( EU-HOU)

TP2: DETECTION D'EXOPLANETES, méthode des vitesses radiales.

1- Observations | 2-INSTRUMENT utilisé | 3-travail | 4- mesures