Comète 2019 Y4 ATLAS – Analyse spectrale

La comète C/2019 Y4 ATLAS, découverte en décembre 2019, fait beaucoup parler d’elle en ce moment. Qu’il s’agisse de photos de sa chevelure verte étincelante ou de son potentiel rapprochement du soleil, elle ravit nos yeux d’astronomes. Prenons quelques instants pour voir ce qui se cache au sein de cette voyageuse du milieu interplanétaire.

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Au programme

Portrait de la comète – Trajectoire / Désintégration – Protocole d’acquisition du spectre – Spectre de la comète

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Portrait de la comète

Ainsi cette comète porte le nom 2019 Y4 ATLAS car elle a été découverte en fin d’année 2019 par l’Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS), le système robotisé de détection et d’alerte pour les objets géocroiseurs de petite taille qui pourraient percuter la Terre ¹.

Rapidement, sa luminosité a augmenté permettant à plusieurs astrophotographes et astronomes amateurs de la prendre en photo². C’est le cas notamment de Michael Jäger, astronome amateur réputé pour ses découvertes de comètes³, comme le montrent ses tweets ci-dessous.

Trajectoire

Après avoir traversé la constellation de la Grande Ourse entre janvier et mars 2020, la comète C/2019 Y4 ATLAS devrait continuer son périple dans la constellation de la Girafe comme le montre l’image ci-dessous. C’est donc vers la fin du mois de mai qu’elle devrait être la plus lumineuse, car elle sera au plus proche du Soleil, à 37,5 millions de kilomètres².

Oui « devrait », car il semble que cette comète ne sera pas visible sous nos latitudes aussi longtemps. En effet, des signes récents laissent à penser que nous pourrions peut-être voir prochainement sa désintégration.

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Analyse spectrale de la comète

Mais avant que peut-être cette somptueuse comète parte en éclat, j’ai pu faire un spectre basse résolution pour analyser sa composition.

Protocole d’acquisition

Date et heure d’acquisition	2020-04-01 T20:26:539
Télescope	Celestron SC 800 EdgeHD – 203/2030 Réducteur de focale f/6.3
Caméra d’acquisition	Atik 460Ex à -20°C Binning 1×1 Autoguidage : Lodestar
Spectroscope	Alpy 600 Fente de 23µm
Images et calibration	6 poses de 600 secondes 7 images de calibration ArNe de 15s 7 Flats de 3 secondes 7 Darks de 600 secondes 7 Offsets
Logiciel de réduction des données	ISIS v5.9.75
Résolution	RMS : 0.124 Résolution : 513.1

L’étoile de référence utilisée pour la réponse instrumentale est HD 42818, vous trouverez plus de détail sur la mise en oeuvre de la réponse spectrale sur les articles précédents, notamment ici : Spectre de Dubhe.

Voici les informations de cette étoile :

Profil spectral de la Comète C/2019 Y4 ATLAS

Spectre interactif

Analyse chimique

Voici le détail des raies d’émission et leurs valeurs correspondantes.

On note la présence de plusieurs éléments caractéristiques des comètes dans ce spectre électromagnétique dans le visible, notamment :

La raie CN du cyanogène à 3880 Å. Cette raie montre les radicaux qui sont issus de la photodissociation de molécules mères, soit HCN en majorité¹⁰.

Les raies C3 du tricarbone ¹¹ a 4002, 4042 et 4072 Å.

Les raies C2 qui font partie de ce que l’on appelle les « raies de Swan » visible ici entre 4300 et 5200 Å, qui nous permettent d’identifier les radicaux produit à partir des molécules de C2H2 et C2H6 en majorité ¹⁰.

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« En spectroscopie, une raie de Swan est l’une des raies spectrales du domaine visible, caractéristiques du spectre électromagnétique des comètes et des étoiles carbonées ainsi que de la combustion des hydrocarbures, signalant la présence de carbone diatomique C₂¹².

Ces raies ont été nommées d’après le physicien écossais William Swan, qui étudia le spectre du C₂ en 1856.

Wikipedia.

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On notera également la présence de plusieurs raies NH2 pointant la présence du radical Amine, composé organique dérivé de l’ammoniac¹³.

Par ailleurs, les deux raies de l’oxygène [OI] sont également visibles sur le spectre, dans le vert à 5577Å et dans le rouge à 6300 Å. Ces deux raies pointent ici du doigt ce que l’on appelle l’ « airglow », le rayonnement de lumière visible pour l’être humain propagée par l’atmosphère de la Terre, empêchant ainsi une nuit d’être totalement noire de l’atmosphère terrestre.¹⁴

« L’airglow est généré pendant la journée dans l’atmosphère par photo-ionisation de l’oxygène à la suite du rayonnement solaire UV et des chaînes de réactions chimiques. La nuit, une recombinaison a lieu, provoquant des raies d’émission à des fréquences discrètes. Ici ce ne sont que deux des lignes [OI] à 5577,35 et 6300,23 Å. » ⁹

Liste détaillée des raies présentes sur le spectre ci-dessus

Éléments chimiques	Longueurs d’onde mesurées (Å)
CN	3872 (Théorique 3880)
C3	4002 / 4042 / 4072
CN	4213
CH	4316
C2	4361
C2	4685 / 4712 / 4732
C2	5123 / 5158
[OI]	5577
C2	5628
NH2	5693 / 5731
NH2	5976
C2	6094
[OI]	6300
NH2	6335

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Ce spectre nous donne des indications intéressantes sur la composition de la comète avant qu’elle disparaisse. Une chance, car à l’heure où je termine ces lignes il semble que la désintégration de la comète se confirme. Il deviendra donc plus difficile de capter les lueurs de cette voyageuse, car sa luminosité va maintenant se réduire considérablement…

Chronos.

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Sources et informations complémentaires

Sources

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