Nouvelle étoile variable

 Voilà une histoire qui se termine bien pour le seul objet de ma liste de découvertes qui n'était pas bien caractérisé.

En Août 2016, en examinant les images du télescope TAROT Chili, je suis tombé sur un nouvel objet, à priori détaché de la galaxie voisine (PGC 3077996). A l'emplacement du nouvel objet, il y avait auparavant une espèce de tachouille dont j'avais un peu de mal à déterminer la nature. Galaxie ? Etoile ?

Par 60 degrés de déclinaison Sud, l'objet était inobservable depuis la France ou les Canaries. Avec seulement 2 images brutes chez TAROT, c'était un peu faible pour déclarer une découverte. Et ne pouvant obtenir d'image de confirmation rapidement par mes propres moyens, je me suis également tourné vers la communauté astro amateur. Roland Santallo, vivant en polynésie française, y est allé de sa petite image de confirmation via les télescopes en remote de iTelescope.net. Le télescope de 60cm des Makes, à la Réunion, y était parvenu également.

Avec toutes ces confirmations, j'ai posté la découverte sur le TNS. Elle y a reçu le nom provisoire de AT2016fbu.

Restait à poursuivre la photométrie et à en tirer en spectre. Mais il n'a fallu que 3 petits jours à cette nouvelle étoile pour se faire la malle. Grosse déception sur le moment. Mais avec un tel comportement, exit la supernova. Ce devait être un autre type d'objet, mais qui resterait probablement à jamais un mystère. Fin de l'histoire. Du moins jusqu'à ce mois de Mars 2021.

L'objet réapparait sur les images du 08 Mars du télescope TAROT Chili. Ni une, ni deux, je sonne à nouveau l'alerte. Je fais quand même par précaution toutes les recherches habituelles pour m'assurer que l'objet est bien réel et je constate qu'à l'AAVSO, ils ont enregistré un objet très proche en 2018 trouvé par l'équipe ASAS-SN. Mais ils notent également quelque chose du style "Uncertain identification". Ils étaient allés sur la page publique de transients d'ASAS-SN, et avaient pris les infos parcellaires qui s'y trouvaient pour supposer la présence d'un objet à cet endroit. Possibilité alors, sur la base de 2 mesures faibles, que ce soit une variable cataclysmique.

J'engage alors une discussion avec l'équipe du VSX pour savoir quoi faire avec cet objet. La déclaration initiale, non basée sur une déclaration de découverte, faiblement confirmée et a priori pas positionnée au bon endroit, peut-elle me servir de base pour soumettre ma photométrie à l'AAVSO ? Est-ce le même objet que celui que j'ai vu en 2016 et 2021 ?

Leur réponse fut de me demander de mettre à jour la fiche de cet objet, de corriger les coordonnées et quelques autres valeurs et de me déclarer découvreur.

On est maintenant sûrs que cet objet passe le plus clair de son temps au calme, mais que par moments il prend 2 à 3 magnitudes pendant quelques jours. De quoi le cataloguer comme "nova naine", ce que les données d'ASAS-SN ne pouvaient faire seules.

Cette nouvelle étoile variable est donc maintenant connue sous son premier nom AT2016fbu dans la base de données VSX de l'AAVSO

Et voici ci-dessous les données que j'ai pu récupérer et compiler sur cette nouvelle étoile variable.

Découverte de supernova : AT2020epi

Ça faisait un petit moment que je n'avais pas mis le doigt sur une nouvelle supernova. Des novae, j'en avais tout plein, mais plus de supernovae. Je n'avais pas arrêté d'en chercher, mais les télescopes Tarot ont été un temps dédiés à la recherche de contreparties optiques aux ondes gravitationnelles, et ont eu quelques soucis techniques, notamment au Chili.

Cette fois-ci, c'est dans les images de Tarot Calern que j'ai trouvé un nouvel objet à proximité immédiate de la galaxie PGC 40043.
Ce serait seulement la seconde fois qu'une supernova est découverte avec le télescope TAROT de Calern (Sud de la France). La première (SN2013hh) ayant été trouvée par Damien Turpin.


Les images du 19 Mars à 02h53 laissaient supposer qu'il y avait quelque chose de neuf, mais avec seulement 2 images, c'était un peu faible pour se prononcer.
Tarot Calern n'observe pas cette galaxie tous les jours. Sur les images du 16/03 à 03h08, c'était encore plus flou et à la limite du bruit de fond. Et toujours 2 images unitaires. Aucune observation les 3 semaines précédentes...
Le Minor Planet Checker n'indiquait aucun astéroïde connu, le TNS n'indiquait aucun objet connu, idem pour AstronomersTelegram, le TOCP et le CDS. Pas d'étoile variable planquée là non plus.

J'ai donc demandé à Alain Klotz s'il pouvait faire repasser les télescopes TAROT sur PGC 40043 dans la nuit. Chez moi, les nuages étaient présents, et aux Canaries il pleuvait...
Alain m'a indiqué qu'il utiliserait le T510mm d'Antoine Cailleau dans la soirée, et leur image m'est arrivée pendant la nuit. Bingo, le nouvel objet est bien présent !

Entre temps, j'ai réussi à commander des images sur le télescope Chile 2WF de Slooh (un T420 F/6.8). Et sans surprise, l'objet est bien présent.

Après une Nième vérification, j'ai donc pu déclarer la découverte auprès du TNS et l'objet a reçu la désignation provisoire AT2020epi.

D'après l'analyse d'Alain :

Le NED donne un module de distance de 35.1 donc la magnitude absolue est d'environ -17.3. Si c'est une SN Ia en montée on peut s'attendre à ce qu'elle gagne encore 1.5 magnitude d'ici une dizaine de jours.

Ne reste plus dès lors qu'à obtenir un spectre. Est-ce que le T900 de St-Caprais va s'y coller ?

A ce stade, avec :
- 2 nuits d'observations ;
- avec 3 télescopes distincts sur les 2 hémisphères ;
- l'objet résolu sur 7 images réparties sur plus de 24h ;
- des observations en V et R ;
- un module de distance compatible avec une supernova ;

on est dans une situation idéale pour une belle candidate supernova. Mais à la fin, c'est le spectre qui tranchera. Wait and see...


EDIT du 11 Avril : 

Le spectre est tombé le 30 Mars et valide une supernova de type Ic.
Un grand merci à Robin Leadbeater, un astronome amateur spécialisé en spectroscopie, qui a réalisé un petit exploit en allant chercher plusieurs spectres sur un objet aussi faible. 

Source : http://www.spectro-aras.com/forum/viewtopic.php?f=38&t=2499

AT2018lcl, la dernière de l'année

Le soir du 30 Décembre, alors que j'examinais les images qui étaient en train d'être prises avec les télescopes de chez Slooh, j'ai remarqué une nouvelle étoile brillante (à l’œil environ magnitude 16) dans la galaxie d'Andromède M31.
Il ne m'a pas fallu longtemps pour obtenir plein d'images supplémentaires pour confirmer que la bestiole était bien réelle.
Aucun astéroïde à cet endroit (en plus l'objet était immobile sur 2h de vues), aucune étoile variable connue, aucune annonce déjà faite pour cet endroit ... Avec une dizaine d'images à l'appui étalées sur 2h, j'avais ce qu'il fallait comme matière pour soumettre l'objet au TNS.
Il s'est donc appelé AT2018lcl.

Cependant il y avait bien dans les archives astronomiques quelque chose de connu à peu près à cet endroit. La nova M31N 2009-09a, découverte en Septembre 2009 par les astronomes amateurs japonais Koichi Nishiyama and Fujio Kabashima, était "à la louche" au même endroit.
Serait-on face à une nova récurrente ?

Pour être sûr de ne pas louper l'affaire, j'écris alors un email à Martin Henze, un astronome avec lequel j'ai déjà eu l'occasion d'échanger sur les novae dans M31, et qui est spécialisé dans les novae récurrentes. Si celle-ci est récurrente, il faut l'alerter immédiatement pour qu'il puisse conduire les études qui vont bien dans les premiers instants de la nova.
Début 2017, Martin avait classifié ma récente découverte de l'époque (M31N 2016-12e) comme étant la 18ème nova récurrente connue dans M31. On attend donc la 19ème :-)

Ça, c'était dans l'urgence de l'instant. Il avait encore le temps de pointer un télescope sur la zone ce soir-là avant que M31 ne se couche.
En allant récupérer des archives de 2009 (celles de Kamil Hornoch avec la flèche jaune ci-dessous), et en comparant ses images aux miennes, je trouve en apparence un très léger décalage de position.

Il faudrait pouvoir utiliser les images brutes de Kamil (plein format et sans compression) pour s'en assurer. A ce stade, je penche quand même pour 2 objets distincts.

Et puis la confirmation spectrale est arrivée dès le 02 Janvier (spectre du 1er Janvier) via l'ATEL 12349. Il s'agit d'une nova de type FeIIb.

St-Véran - Découverte d'une nouvelle étoile variable

Vue d'artiste d'un couple d'étoiles qui ressemble à notre découverte (c) ESO/L. Calçada

Pour résumer l'épisode précédent, j'avais passé le Lundi 08 Octobre avec Stéphane Ferrafiat à observer le transit de l'exoplanète HAT-P-37b depuis un T500 à l'observatoire astronomique de St-Véran.
Et suite à la vérification, via l'outil Muniwin, de l'ensemble des images, nous avons trouvé un objet dont la variation d'éclat est notable, et que nous ne connaissions pas. Voici sa courbe de lumière lors de la première nuit (intensité lumineuse en fonction du temps) :

Nous ne connaissons pas cet objet variable, mais il se pourrait que d'autres le connaissent. Après tout, avec des centaines de milliers d'étoiles variables recensées, on ne peut pas se targuer de les connaître toutes.

Première destination : la base de données de l'AAVSO (American Association of Variable Stars Observers), qui est la plus grande source de recueil de données photométriques sur les étoiles variables. Cette base de données s'appelle le VSX (Variable Star Index) et recense pas loin de 550 000 étoiles variables connues actuellement.
Sur le formulaire de recherche de variables connues, on saisit les coordonnées célestes d'un objet et il nous indique tout ce qu'il trouve autour. Et dans notre cas rien de connu à cet endroit.

Ce site, en tchèque, recense aussi des étoiles variables qui ne sont pas toutes sur le VSX. Une p'tite recherche dans leurs tables et non, notre possible variable n'est pas connue chez eux.

Il y a enfin l'observatoire de Genève, qui recense des étoiles variables que les astronomes amateurs découvrent quand ils font du suivi d'astéroïdes. Ces étoiles variables n'ont souvent que des bouts de courbes connus, ce qui ne permet pas encore leur caractérisation et l'annonce de leur découverte. Mais ça indique au moins qu'elles ont déjà été repérées. Une p'tite recherche là-bas et non, toujours rien concernant notre possible variable.

Manifestement, notre étoile variable est inconnue au bataillon. En tous cas en tant que variable. Sinon elle a bien sûr déjà un nom dans un certain nombre de catalogue : 2MASS J18560629+5126237, GSC2.3 N10D010144, UCAC4 708-062626 ou bien encore Gaia DR2 2133963473207741952
Sa magnitude est autour de 15.3 (en fonction du catalogue) et elle se trouve dans la constellation du Dragon.

On pourrait alors se dire "Youpi tralala on a fait une découverte !!"
Mais on en est finalement assez loin. La première chose à faire est de challenger le résultat. Est-il réel ? Est-il crédible ? Dans une démarche scientifique standard, le doute doit être le moteur principal.


Pour être sûr qu'il ne s'agit pas d'un artefact lié, par exemple, à un mauvais prétraitement et/ou des pixels incorrects qui se baladent sur la série d'image, on va regarder la courbe de lumière de toutes les étoiles qui se trouvent dans l'environnement immédiat de la possible variable. Il se trouve qu'elles sont toutes à peu près plates, au bruit près. Donc notre objet est bien le seul à "bouger".
On examine ensuite les images de prétraitement, pour voir si elles ne présentent pas des irrégularités notables dans la zone où se trouve l'étoile visée. Rien à signaler de ce côté.

Ensuite, plusieurs remarques à la lecture de cette courbe :
- la variation est très largement supérieure aux barres d'erreurs des mesures, donc on est en présence d'une vraie variation, pas d'une interprétation visuelle sur la base de données bruitées
- la courbe semble symétrique, ce qui pourrait laisser croire qu'il s'agit d'une éclipse
- la courbure des extrémités de la courbe laisse penser qu'il y a un maximum vers la magnitude 15.2, et qu'il se produit un peu avant le début des mesures, et un peu après aussi.

Autre analyse à brûle-pourpoint : la magnitude de cette étoile supposée variable se baladerait entre 15.2 et 15.7 (à la louche). Est-ce crédible de faire une telle découverte ? Avec les récents surveys du ciel effectués par les professionnels et les astronomes amateurs, on peut considérer que tout ce qui est plus brillant que Pluton (j'aime cette comparaison) a été découvert. A cette magnitude, le ciel est scanné et rescanné par tout le monde depuis longtemps. Alors les variables à forte amplitude sont déjà toutes trouvées. Notamment par le survey ASAS-SN qui a déclaré récemment 64000 nouvelles étoiles variables sur la base de 4 années d'observations assidues du ciel (leur papier ici). La majeure partie des variables à éclipses qu'ils ont découvertes étaient plus brillantes que la magnitude 15. Donc ils auraient pu passer à côté de celle-ci. Ce n'est pas invraisemblable.

Bon tout ça, ce ne sont que des suppositions. La seule chose sûre à ce stade, c'est qu'il faut refaire des mesures pour caractériser cette étoile.
On peut aussi tenter d'imaginer ce que serait la courbe si on la prolongeait. Une solution au problème pourrait être celle-ci :

En jouant à cela, on peut imaginer que si la période de variabilité est courte, alors elle se situe quelque part entre 0.1 jour et 0.4 jour.

Au soir du 08 Octobre, nous n'avons pas assez de données pour trancher sur la variabilité de notre étoile. Et même aucune certitude sur le type d'étoile variable. Mais des idées oui.
Par contre, il existe plusieurs surveys professionnels qui ont rendu leurs données publiques et que l'on peut utiliser si on veut agrandir le nombre de points de mesures disponibles, sans avoir besoin de sortir le télescope.
Si notre étoile est variable, alors ça doit se voir sur les images prises par les surveys ASAS-SN, CRTS, superWASP.
Dans le cas qui nous concerne ici, seul ASAS-SN a déjà observé l'étoile que nous visons. Et pendant un peu plus de 4 ans. On peut donc disposer de plein de données en allant sur le site https://asas-sn.osu.edu/https://asas-sn.osu.edu/, en sélectionnant les coordonnées de notre étoile et une période de 4 ans. Les données fournies par ASAS-SN sont téléchargeables au format CSV, et on peut les intégrer dans le logiciel VStar (moyennant quelques suppressions de colonnes de données). Ce qui donnera le graphique ci-dessous :

Chaque point de cette courbe correspond à une mesure photométrique du survey ASAS-SN sur notre étoile. Les données sont très dispersées, et séparées de plusieurs jours les unes des autres. On ne saura donc pas voir directement des variations d'éclat sur des intervalles de quelques dizaines de minutes.
Mais VStar possède une fonctionnalité fort sympathique : A partir d'un nuage de points en apparence non périodique, il sait retrouver les éventuelles périodes de variation.
On pourrait donc retrouver la période de variation de notre étoile dans les données d'ASAS-SN, pourvu que cette période soit constante dans le temps.

Pour cela il y a une petite icône dans VStar (encadrée ci-dessous) qui propose de chercher toutes les périodes possibles entre 2 bornes. Une borne minimale nommée "Low period", exprimée en jours, et une borne maximale nommée "High period" exprimée elle aussi en jours. Enfin, on propose à VStar d'utiliser un pas de recherche. Dans l'exemple ci-dessous, VStar va analyser toutes les périodes entre 0.1 jour et 0.4 jour, par pas de 0.00001 jour. Il testera donc 0.1 jour, 0.100001 jour, 0.100002 jour, ... 0.39999 jour, 0.4 jour. Et pour chaque période testée, il associera un score qui dira grosso modo à quel point cette valeur peut être une période valable de l'étoile.

Le résultat de la recherche automatique de période est un graphique qui présente en abscisse toutes les périodes examinées par le programme, et en ordonnées une puissance. Plus cette puissance est haute, plus grande est la probabilité que la période associée soit une période de la série de données.

Ici le maximum est obtenu pour la valeur P=0.157309 jours. Pour autant, les autres pics ne sont pas en reste et pourraient convenir. La meilleure période trouvée par le logiciel n'est pas forcément la bonne. Toutefois elle doit se trouver dans le groupe de tête.
On peut donc sélectionner chaque pic sur la courbe, puis cliquer sur le bouton "New phase plot", et le logiciel va réorganiser tous les points en prenant en compte la période choisie.

Quand on examine chacune des périodes possibles (illustration ci-dessous), on se rend compte que les points s'organisent pour former des espèces de sinusoïdes.

Ce sont donc bien des périodes qui pourraient correspondre à une vraie variation de l'étoile.
La dispersion des points est assez importante, mais on reconnaît tout de même assez bien la forme.
Par comparaison, j'ai choisi en bas à droite de l'illustration une période fictive de 0.22803 jours, très proche d'une vraie valeur possible (0.22966 jours) et on se rend compte que les points ne s'organisent pas du tout comme pour les autres valeurs.

Le logiciel VStar nous offre donc des périodes candidates, qu'il faudra faire valider avec davantage de mesures. Les données d'ASAS-SN seules ne permettent pas de trancher.


Nous connaissons la date du minimum photométrique du Lundi 08 Octobre. Si nous observons un autre minimum le 09 Octobre, alors nous pourrons supprimer un certain nombre de périodes candidates. En effet, entre 2 minimums observés se déroulent un nombre entier de périodes. Si nous constatons une durée D1 entre 2 minimums observés, alors la période vaut au choix D1/2, D1/3, D1/4, D1/5, ...

Et bingo, le 09 Octobre, nous observons un second minimum photométrique. Les 2 journées d'observations sont cumulées dans le graphe ci-dessous. Elle est bien variable notre étoile, vraiment pas de doute.

On mesure d1 = 2458400.42 et d2 = 2458401.37 (à l'oeil, et en jours juliens) pour les moments de deux minima observés. Le plateau photométrique au niveau des minima rend compliquée la mesure exacte d'un minimum.
La différence d2-d1 vaut donc 0.95 jours. S'il s'est passé N périodes au cours de ces 0.95 jours, quelle est la valeur de la période de la variable ?

N périodes écoulées	Période associée (en jours)	Période candidate qui pourrait correspondre
3	0.31667	aucune
4	0.2375	aucune
5	0.19	0.18677
6	0.15833	0.157309
7	0.13571	0.13588
8	0.11875	0.11962
9	0.10556	0.10681

Avec une soirée d'observation supplémentaire, on a restreint les périodes possibles à 5 candidates. Le bruit dans les mesures ne permet pas encore d'être plus précis. Mais plus on espacera les observations, puis les périodes incompatibles vont se voir.

Avec Stéphane nous avons pu obtenir encore quelques données à St-Véran, puis nous avons continué chacun de son côté. Moi à l'observatoire de Géotopia à Mont-Bernenchon, et lui à l'AAAOV à Vauvenargues et chez lui.
J'avais établi des éphémérides à partir de nos données, afin de confronter la théorie aux observations. Et ça collait vachement bien.

Après les données du 23 Octobre, nous n'avions plus aucun doute sur la période de la variable, et avions couvert plusieurs fois chacune des parties de la courbe. Il se produisait un minimum photométrique tous les 0.157109 jours, ce qui fait environ toutes les 3h 46m 14s.

Courbe des mesures ASAS-SN rapportées à une période de 0.157109 jours

Bon... maintenant qu'on tient notre période, on y va pour l'annonce ?
Pas encore ! Il reste encore un énorme biais à supprimer : le logiciel VStar est bête ... si si :-)
VStar se contente de dessiner des points dans un graphe, et n'a pas la moindre idée de ce qu'est une étoile variable.
Depuis le premier jour, j'avais l'impression que nous étions face à une étoile variable de type EW grâce à la forme de la première courbe. Ça ne constituait pas une preuve, mais les données des jours suivants sont venus renforcer cette idée. Et à la fin c'était sûr.

Une étoile variable de type EW est en fait une paire d'étoiles, de tailles et températures comparables, qui tournent si près l'une de l'autre qu'elles se touchent presque. Et elles tournent l'une autour de l'autre en quelques heures seulement.
Quand on a 2 étoiles qui se tournent l'une autour de l'autre, on observe 2 minima et 2 maxima sur une période. Mais ici les 2 minima photométriques sont quasiment égaux, et les 2 maxima également.
Donc en fait, le logiciel VStar se plantait, et ne détectait qu'une demi-période, car la seconde demi-période est trèèèès semblable à la première.

Il est possible de simuler la courbe de lumière d'une étoile variable de type EW via le site suivant : http://astro.unl.edu/naap/ebs/animations/ebs.html (Il faut activer Flash).
En reprenant pour chaque étoile les valeurs que j'ai mises dans la capture ci-dessous pour les rayons-températures-masses, on peut voir la forme de la courbe de lumière s'adapter en haut à droite, et si on fait tourner les étoiles avec le bouton "Start animation", on voit alors comment la rotation de 2 étoiles nous mène à la courbe de lumière que nous avons observée.

Ainsi, la vraie période de notre étoile variable n'est pas celle que VStar a calculée, mais son double : 0.314618 jours.
Sur les données d'ASAS-SN, cette nouvelle valeur donne le graphe ci-dessous.

Et si on y rajoute nos propres observations, ça donne le graphe ci-dessous :

Chaque point de la courbe est une astrophoto que nous avons réalisée (sauf les petits points bleus qui appartiennent à ASAS-SN. Il y a en tout 700 images prises par Stéphane et moi-même pour réussir à couvrir 2 fois chacune des phases de la courbe (période doublée). Il nous a fallu 8 nuits pour y arriver.
L'image en bas à droite correspond au champ d'étoiles autour de notre étoile variable. Celle-ci est en avant plan d'une galaxie, et il a fallu ruser avec nos cercles photométriques pour ne pas inclure la galaxie dans nos mesures, ou le moins possible.


A ce moment-là, quand on a :
- un diagramme de phase où toutes les phases sont observées au moins 2 fois
- des données pro qui corroborent nos observations
- une période établie à la seconde près
- des maxima et minima photométriques bien définis
- un typage non ambigu de la variable

...alors on peut se lancer dans la soumission de la découverte. Au passage, j'ai revérifié si entre temps elle n'avait pas été annoncée par quelqu'un d'autre.
Reste ensuite à suivre toutes les consignes du VSX pour soumettre correctement une étoile variable (elles sont nombreuses et sont visibles ici) sur leur site.

Après quelques échanges avec les administrateurs de la base, notre étoile a été acceptée et sa fiche technique est désormais disponible ICI.

Notre étoile variable est donc double. Depuis la Terre, même avec les plus gros télescopes on ne voit qu'une seule étoile à son emplacement car les deux étoiles du couple sont extrêmement serrées.
Un suivi spectroscopique est prévu par une équipe d'amateurs que nous avons rencontrés aux Rencontres du Ciel et de l'Espace début Novembre. Des "collègues" qui ont eu vent de notre découverte, et qui se sont proposés pour compléter l'étude de cette étoile. Ce sera l'occasion de refaire de la science dans pas très longtemps.

Nova AT2017hxw

AT2017hxw, prise avec le télescope Slooh T2

Ce matin en examinant mes images de M31 prises entre les nuages depuis les Canaries, j'ai mis le doigt sur une nouvelle étoile. A magnitude 18.5, elle était bien au dessus du bruit de fond.

Capture Astrometrica de AT2017hxw

Mais à bien y regarder, je connaissais cette zone de M31. L'année dernière, j'avais découvert AT2016jbx, et il me semblait que c'était au même endroit.

Alors pourquoi pas, on avait déterminé que AT2016jbx était une nova récurrente, et nous serions alors en présence d'un nouvel outburst très rapproché.

Lorsque j'ai posté la découverte sur le TNS (le nouvel objet s'appelle AT2017hxw), j'en ai profité pour signaler cette grande proximité.

Et puis j'ai réalisé une animation avec une image de AT2016jbx (celle qui est marquée de 2 lignes ci-dessous) superposée à mon image de AT2017hxw :

Animation montant AT2016jbx et AT2017hxw. Les 2 novae sont bien distinctes

Et oh surprise, les deux objets sont finalement distincts. Très proches, mais distincts. AT2017hxw n'est donc pas une nova récurrente, mais bien un nouvel astre.
Affaire à suivre avec le spectre, bientôt.

Nova AT2017gsc

Nouvelle découverte de nova dans M31 ce 13 Septembre. L'objet apparaissait sur plusieurs de mes images de la nuit et je l'ai donc rapidement posté sur le TNS, sous le nom AT2017gsc.

La classification est arrivée très vite via l'ATEL 10754. Il s'agit une nouvelle fois d'une nova classique, membre de la classe spectroscopique FeII.

Découverte d'une nouvelle nova dans M31

Champ de l'image de droite

Nova AT2017foa (c) Emmanuel Conseil with Slooh.com

Le 19 Juillet dernier au saut du lit, j'ai vérifié mes images acquises pendant la nuit avec le télescope T2 de Slooh aux îles Canaries. J'ai rapidement mis le doigt sur un objet qui n'était pas là les jours précédents : une probable nova. C'est le point qui clignote sur l'image en haut à droite.
J'ai donc posté la possible découverte sur le Transient Name Server de l'Union Astronomique Internationale (UAI) et un petit nom lui a été attribué : AT2017foa (https://wis-tns.weizmann.ac.il/object/2017foa)
Dans l'ancienne nomenclature de l'UAI, elle est aussi connue sous le nom M31N 2017-07a (Première nova dans M31 pour le mois de Juillet de l'année 2017).

Dès le lendemain, mes images montraient que l'objet était toujours là, mais à peine plus brillant que la veille. C'était quand même bon signe.
La confirmation spectrale est venue le 04 Août par le Liverpool telescope et son spectrographe SPRAT, via l'Astronomer Telegram n°10619. Il s'agit d'une nova classique, de classe FeII.

Sur les premiers jours, j'ai commencé une courbe de lumière qui méritera que j'en remette une couche quand j'aurai un peu de temps. L'objet a culminé à magnitude 17.3 environ et est toujours visible 17 jours après son explosion.

Courbe de lumière de AT2017foa

Nova dans M31

Tout comme l'année dernière au moment de Noël, j'ai mis le doigt sur une nouvelle nova, cette fois-ci dans la galaxie d'Andromède : M31.
C'est ma 3ème découverte de nova dans M31 cette année, sur un total de 36 découvertes dans cette galaxie par la tripotée de chasseurs qui la shootent tous les jours.

Mardi 27 Décembre, en début de soirée, j'ai pris un peu de temps pour examiner mes images toutes fraîches de M31, et rapidement un point a attiré mon attention.

Nova M31 2016-12e (c) Emmanuel Conseil

J'avais organisé mon planning pour pouvoir revenir sur n'importe quel champ en cas de détection de quelque chose, et cela m'a permis de rapidement confirmer, avec les télescopes T1 et T2 de Slooh aux îles Canaries, que l'objet était bien réel.
A magnitude 16.9, il ne fallait pas tarder à le déclarer. Un objet de cet éclat ne restera pas caché aux yeux des autres chasseurs bien longtemps.

Le formulaire de soumission de novae extragalactiques du CBAT étant hors service, j'ai posté ma découverte sur le TNS : https://wis-tns.weizmann.ac.il/object/2016jbx

1h30 plus tard, d'autres personnes postaient des données sur cet objet. Il était temps :-)

Le survey MASTER l'a également repérée, mais après moi.

Une équipe chinoise est même parvenue à détecter avec pas mal de précision le moment de l'explosion. L'objet a dépassé la magnitude 20 entre 12h04 TU et 12h22 TU ce 27 Décembre. Il a donc mis 8h pour prendre 3.1 magnitudes, ce qui est plutôt pas mal.

J'ai posté quelques mesures de cette possible nova dans les jours qui ont suivi sur la page du TNS. L'objet a rapidement faibli.

Le spectre, obtenu le 02 Janvier par le Russian BTA telescope (un petit télescope de 6m) et le spectrographe SCORPIO, est rapporté dans l'ATEL n°9942. Il s'agit d'une nova de type He/N.

Liste des découvreurs de supernovae français

Christian Pollas, découvreur de supernovae
Source : http://www.cala.asso.fr/?Wetal08-les-photos

Ca me taraudait depuis quelques temps de faire la liste de mes illustres prédécesseurs dans le domaine de la recherche de supernovae. Je les connaissais pour la plupart, mais n'avais pas encore eu l'occasion de les lister.
Les listes de découvreurs de l'UAI sont bien pratiques⁽¹⁾⁽²⁾. Cependant, avec juste un nom de famille, il n'est pas possible de déterminer la nationalité des gens.
Donc je me les suis farcis ... tous ! Heureusement, les mêmes noms reviennent souvent :-)
Ca prend un peu de temps, mais au final j'ai retrouvé ceux que je connaissais, et découvert de plus anciens dont je n'avais pas eu vent.

Les voici triés par date de première découverte

Nom	Statut	Nombre de SNe découvertes	Période d'activité*
Christian Pollas	professionnel	100	1955-2007
Charles Bertaud	professionnel	1	1963
Alain Maury	professionnel	3	1988
Georges Comte	professionnel	1	1988
Eric Thouvenot	amateur	1	1990
Christian Buil	amateur	2	1992-1996
Jean-François Le Borgne	professionnel	1	1995
Denis Christen	amateur	1	1997
Pierre Antonini	amateur	2	2000-2001
Robin Chassagne	amateur	14	2000-2003
Alain Klotz	professionnel	10	2002-2012
Jean-Marie Llapasset	amateur	1	2003
Stéphane Blondin	professionnel	19	2004
Joël Nicolas	amateur	1	2007
Emmanuel Conseil	amateur	8	2013-2020
Damien Turpin	professionnel	1	2013
François Kugel	amateur	1	2015

* Période pendant laquelle ils ont trouvé des supernovae. Ils sont presque tous encore actifs du point de vue de l'astronomie.

Elle est quand même très masculine cette liste...
Williamina Fleming fut la première femme a découvrir une supernova. C'était en 1895, et c'était la 3ème découverte de SN de l'ère moderne. Depuis il y a eu d'autres découvreuses, mais on attend a priori toujours la première française.


Si à la lecture de ce tableau un découvreur français de SN ne se retrouve pas, ou un découvreur de votre connaissance ne s'y retrouve pas, il faut me le signaler. J'ai pu oublier quelqu'un.

Je ne peux malheureusement pas retrouver les français qui se trouveraient dans des groupes de chercheurs, comme le Dark Energy Survey, le Supernova Cosmology Project, ou encore la High-Z Supernova Search Team, ... qui signent tous leurs découvertes par le nom de leur groupe.

(1) http://www.cbat.eps.harvard.edu/lists/Supernovae.html
(2) https://wis-tns.weizmann.ac.il/

Découverte de SN2016ekg

Le 28 Juillet dernier, j'ai mis le doigt sur une nouvelle candidate supernova dans les images de Tarot Chili. Elle est située dans la galaxie PGC67803, dans la constellation du Poisson Austral, quelques degrés à l'Ouest de l'étoile brillante Fomalhaut.
L'objet était déjà présent dans les images de la veille, mais je l'avais balayé d'un revers de main car il ne me semblait pas d'aspect stellaire ... un peu trop vite.

Images de Tarot Chili ayant servi à la découverte de SN2016ekg

L'analyse des images brutes ne laissait plus de doute sur le fait qu'un nouvel astre était présent devant la galaxie PGC67803.

Comparaison d'une image de référence du Digital Sky Survey et de la somme de 4 poses de Tarot Chili

Après les vérifications habituelles auprès du TNS, des AstronomersTelegram, ou du site de David Bishop, il était temps de faire le rapport de découverte, sur le TNS justement.
Et quand on poste ses infos autour de minuit, il faut y aller doucement pour ne pas écrire de bêtises :-)
Le rapport est ICI.

Quelques collègues astronomes amateurs sont également allés la visiter, comme Joël Nicolas. Pas facile depuis le sud de la France où l'objet culmine à 13° au dessus de l'horizon Sud, au mieux.


Le spectre de la supernova est arrivé quelques jours plus tard, en provenance du Chili également, via le New Technology Telescope à La Silla. Un joli bébé de 3.58 mètres de diamètre.
Il s'agit d'une supernova de type Ia, une chandelle cosmique, dont le spectre est ci-dessous.
J'y ai ajouté un peu de couleurs pour présenter les raies d'absorption caractéristiques de ce type de supernova. Absence d'hydrogène et d'hélium, et présence de silicium étant les principales caractéristiques de ce genre d'objet.

Spectre de SN2016ekg, par PESSTO

Reste maintenant à faire un peu de suivi sur cet objet, qui devrait culminer en magnitude d'ici 5 ou 6 jours.
Avec une magnitude comprise entre 16 et 16.5, l'objet n'est pas trop compliqué à attraper. Son seul défaut est d'être très bas en France.

M31 2016-02b & SN 2016ajm

Le matin du 14 Février, j'observais attentivement mes images de M31 de la veille quand mon attention fut captée par un petit quelque chose dans la partie Nord-Est de la galaxie.
L'objet était bien présent sur 3 brutes, et en analysant des images plus anciennes, je le retrouvais très faible 2 jours auparavant.
Bingo la nova !

Pas eu l'occasion de retourner la voir depuis le 14/02. Il a neigé aux Canaries, les télescopes de Slooh sont bloqués.
Le Liverpool Telescope, situé aux Canaries mais manifestement pas bloqué par la neige, en a fait le spectre et posté un ATEL. Il s'agit bien d'une nova classique dans M31, appartenant à la classe FeII.


A peine remis de ces émotions-là, c'est le télescope de Tarot Chili qui allait rapidement me donner un peu de boulot. Le jour de mon anniversaire, je mettais le doigt sur une nouvelle candidate supernova sérieuse. Mais avec juste 2 images en stock, c'était insuffisant pour en être sûr.

Captures audela (en bas), référence DSS en haut à gauche, et image brute Tarot Chili en haut à droite

C'est au cours de la nuit suivante, avec 4 images confirmant que l'objet était toujours là au même endroit, que le doute fut levé.

Confirmation de AT 2016ajm (Crédit : Tarot Chili)

L'objet ne semblait pas appartenir à la grosse galaxie du haut (IC1860), mais sans doute à une petite qui se trouve en haut à gauche de l'objet. C'est une galaxie au nom improbable (2dFGRS TGS394Z183) et  un spectre serait un bon moyen de savoir si cette possible supernova appartient à l'amas de galaxies qu'on voit sur l'image.
Ce sera confirmé par PESSTO quelques jours plus tard qui révélera qu'il s'agit d'une SN Ia "peculiar", un type de supernova Ia particulier sous lumineux.
Toutes les infos et le spectre sont disponibles sur le TNS : http://wis-tns.weizmann.ac.il/object/2016ajm

Déjà 2 supernovae Tarot cette année, contre une seule en 2014 et aucune en 2015. L'année commence décidément bien :-)

Nouvelle supernova avec TAROT

La dernière supernova découverte avec les télescopes TAROT s'appelait SN 2014bz. C'était il y a plus d'un an et demi. Les images des télescopes de Calern et la Silla ont défilé toute l'année 2015 sans jamais rien montrer. Nous avions monté une belle équipe de recherche de supernovae avec TAROT fin 2014, et cette disette en 2015 a eu raison de la patience de beaucoup de monde.

Et puis au soir du 10 Février 2016, j'ai noté un petit quelque chose dans la galaxie MCG-01-37-007, une petite spirale barrée dans la constellation de la Vierge.

La trace n'est pas particulièrement nette, et pourrait aisément être prise pour un artefact. Mais en allant analyser les images brutes sur le server, j'ai une trace nette, une trace pas nette, et une absence de trace sur les 3 images disponibles. La troisième étant de mauvaise qualité, il me reste en fait 2 images intéressantes.

Ce n'est pas suffisant pour déclarer une découverte. Il faut une image avec un autre télescope. Les télescopes Slooh aux Canaries ne sont pas disponibles. Que faire ? Attendre 36 heures de plus ?

Il faut pourtant se dépêcher car la Vierge est une constellation particulièrement scrutée par les chasseurs de supernovae. Sa haute densité en galaxies permet d'en observer beaucoup en peu d'images.

Il est alors 0h20 le 11 Février et je me décide à contacter François Kugel car sur l'animation du satellite météo, il semblait faire beau chez lui. Il m'avait filé un bon coup de main sur SN 2015ar. Mais il était quand même un peu tard :-)

Je pars me coucher et au petit matin, je m'aperçois que François a répondu à ma demande et a obtenu une image sur laquelle on voit nettement la candidate.

Image transmise par François

Image de référence issue du DSS

C'est très agréable de se réveiller le matin avec de bonnes nouvelles comme celle-là :-)

Un petit tour sur le Transient Name Server de l'UAI pour vérifier que personne ne l'avait déclarée pendant que je dormais, et je me suis lancé dans la soumission de mon premier rapport de découverte sur leur nouvelle interface. C'est plus complexe qu'avant, mais aussi plus complet. C'est donc un peu plus long à soumettre. 

La possible supernova AT 2016adr était née ! Son formulaire de déclaration est ICI.

Au passage, j'en ai profité pour changer le nom de la galaxie, en préférant sa dénomination dans le catalogue PGC, plus commun que le MCG. La possible supernova est donc dans la galaxie PGC 51765.

Le matin du 12 Février, une image (de mauvaise qualité) en provenance des Canaries me montrait que je n'avais pas eu la berlue. Elle est toujours là :-)
Plus qu'à attendre un spectre pour transformer AT 2016adr en SN 2016adr !

Collaboration amateurs/pros pour la découverte d'une exoplanète

L'appel

Le 4 Janvier dernier, je recevais (avec d'autres) un message d'Alexandre Santerne, astronome français spécialisé dans les exoplanètes, invitant toutes les personnes intéressées à l'aider à observer une nouvelle exoplanète. L'objet n'ayant pas encore été découvert, il s'agissait ici de le caractériser pour annoncer cette découverte. Alexandre présentait donc les caractéristiques de l'objet :

Nous avons détecté une nouvelle planète parmi les étoiles observées par la mission K2. C'est un jupiter chaud très facile à observer depuis le sol (profondeur 20mmag) et autour d'une étoile brillante (V=12.4). De plus, elle est parfaitement visible en ce moment (proche des pléiades) depuis l'hémisphère Nord.

Une profondeur de 20mmag sur une étoile de magnitude 12.4, je me suis dit "Chouette alors !". J'ai déjà fait quelque chose de semblable. C'est un poil plus compliqué ici, mais pas tant que ça.

Quand Alexandre dit "très facile à observer depuis le sol", c'est très facile par rapport à toutes les autres exoplanètes. Des télescopes de 200mm suffisent ici pour attraper le transit.

Le prochain transit observable en Europe aura lieu la nuit du vendredi 15 janvier. Il est nécessaire d'observer toute la nuit jusqu'à 1hUT environ.

Oh joie ! Une soirée d'observation et pas de boulot le lendemain !

Si vous êtes intéressés et disponibles, merci de me contacter

Toutes les conditions étaient réunies pour que je tente l'expérience. En plus, avec toutes les améliorations qu'on avait apportées à l'observatoire de Géotopia, c'était l'occasion idéale de tester tout ça.

A noter ici la démarche tout à fait intéressante d'Alexandre, modèle de ce qui peut se faire en collaboration amateurs/professionnels en astronomie.

Ne pouvant réaliser seul les mesures qui lui auraient permis de déclarer sa découverte très rapidement, il s'adresse directement à un ensemble de personnes dont la majorité sont amateurs. Il ne tape pas complètement au hasard. Il sait que dans le lot qu'il adresse, il y a de nombreuses personnes qui sont capables de réaliser cette mesure. Mais il ne les connait pas toutes.

Et ce jour-là, un peu plus d'une vingtaine de volontaires se manifestent. 

Il n'hésite ensuite pas à partager avec les volontaires ce qui est, au moment des faits, un secret : les coordonnées de l'étoile et la date supposée du transit de l'exoplanète. A partir de là, nous formons une équipe et nous avons une mission pour laquelle il faut se préparer.

Les préparatifs

Champ autour de l'étoile cible, avec son compagnon très proche La semaine précédant le transit, je passe donc du temps à l'observatoire pour repérer le champ de l'étoile hôte, faire des tests de temps de pose et de filtre. L'étoile visée a un compagnon très serré. Idéalement il faudrait séparer les 2 étoiles pour la photométrie. Possible ? Quel temps de pose acceptable pour que le compagnon ne parasite pas l'étoile cible ? Je comprends à cette occasion que le filtre rouge de la caméra de l'observatoire ne me permettra pas de faire des mesures assez précises. Il est très loin du "Sloan r" recommandé, et filtre beaucoup trop cette bande spectrale. Je ferai donc mes poses avec le filtre clair. C'est à cette occasion également que je me rends compte qu'il y aura un retournement de monture pendant la séance d'acquisition. La dernière fois que j'avais subi un retournement pendant un transit exoplanétaire, ça m'avait valu un beau trou dans ma courbe. Il fallait donc s'y préparer mieux cette fois-ci.

Le jour J

Le Vendredi 15 Janvier, tout l'après-midi j'ai scruté les animations météo et les prévisions du soir. Les différents sites étaient mitigés pour le Nord-Pas de Calais. Un flux de Nord apportant des averses de neiges sur pas mal de régions était en action. Et la limite beau temps/averses traversait la région. Il fallait absolument que ça passe le plus à l'Est possible.

Dès 17h30, des messages tombent dans la boîte mail. L'équipe d'amateurs se met en place :

J'espere que vous avez une bonne météo, ici à Nice c'est pour l'instant c'est parfait avec une humidité faible qui j'espere va durer

Pas mal de mise au point pour la manip cette semaine, mais actuellement, il neige sur la Drôme nord.

Dans le Tarn actuellement le ciel et clair, mais les prévisions sont défavorables, avec un peu de chance ... faible humidité, vent fort 45-50 Km/h

Pour ma part, à 18h00, j'étais mitigé :

Très couvert pour l'instant dans le Nord. Certains sites météo m'annoncent des éclaircies à venir, d'autres non. Dans le doute, je prépare tout comme s'il allait faire beau. On verra bien.

Et le miracle survint !

Les nuages sont restés cantonnés à l'Est de la région. Je les voyais de chez moi à l'horizon, apportant même de la neige à 50km de l'observatoire, mais jamais ils n'ont été en mesure de parasiter cette belle soirée.

Nous savions que le transit pourrait avoir un peu d'avance sur les éphémérides partiels d'Alexandre. Et ce fut le cas. Je n'ai pas été en mesure de mesurer le début du transit malgré un nouveau record de vitesse d'installation du matériel. Merci les préparatifs des jours précédents :-)

Les acquisitions se passent bien. Je scrute attentivement chaque image. La série est bonne. J'attend le retournement de monture. Sachant qu'il ne se déclenche pas toujours tout seul, je décide de le provoquer. Hop, ni une, ni deux, réorientation de la coupole, recadrage de l'étoile cible parce qu'elle n'était plus au centre, et c'était reparti pour la suite. Je n'ai presque pas perdu de temps.

Ca roulait tellement bien que j'ai même laissé le système tourner tout seul pour aller saluer mes comparses du club astro qui étaient réunis pas loin de là depuis 21h.

En revenant à l'observatoire, tout allait bien... Certains jours, Murphy n'est pas sur mon dos.

Et vers minuit, les emails des autres observateurs recommencent à tomber :

Ici, le temps a été de la partie et je vais commencer le dépouillement. Je vous tiens au courant dans la nuit

Du côté de Buthiers 77 (TJMS) une nuit bien dégagée et une confirmation d'un transit qui a commencé plus tôt que prévu

Pas d'observation possible du coté de l'Alsace, nuages et neige au rendez-vous malheureusement.Bravo à ceux qui ont eux la chance d'observer ce transit, encore une preuve que les amateurs ont leur rôle à jouer dans la recherche scientifique !

C'est sympa de voir tous ces résultats ! Au Pic du Midi il a fait 17° et un vent jusqu'à 100Km/h...C'est la première fois que je vois autant d'observateurs sur un même phénomène, bravo à Alexandre pour l'organisation.

Je disais que Murphy m'avait évité ... c'est pas faux, mais il fallait quand même que tout ne tourne pas complètement rond. Pendant la séance d'acquisition, je me suis rendu compte que j'avais oublié ma clé USB pour ramener les images chez moi. Pas moyen de faire le dépouillement des données sur place, il me fallait donc un support pour ramener 3 Go de données à la maison. C'est moche de déployer autant de technologie pour observer une exoplanète et de se retrouver couillon à ne pas pouvoir traiter les données à cause d'une clé USB manquante :-)

J'ai finalement été secouru par Jean-Luc du club astro et après une nuit courte et une matinée (longue) à regarder mon aîné participer à un tournoi de foot, j'ai pu dépouiller mes données.

Voici la courbe qui en est sortie :

Comme prévu il manque le début du transit vers 20h15 locale (l'heure sur le graphique est en Temps Universel), mais le transit et la remontée sont bien là. La marge d'erreur sur les mesures de magnitude était voisine de 1.8 milli-magnitude, ce qui est bien suffisant pour montrer le transit.

J'ai transmis mes données à Alexandre qui a compilé tout ce qu'il avait pour sortir, ce 29 Janvier, le brouillon de sa publication sur ArXiv. Le brouillon est rendu public en même temps que la soumission à un journal à comité de lecture. Ici c'est the Astrophysical Journal.

Ainsi, tout le monde est capable de critiquer le travail effectué et de participer à l'amélioration du rapport si nécessaire.

Les participants à cette campagne, tous coauteurs de la publication, ont déjà eu l'occasion de s'exprimer sur ce papier, ce qui a permis de l'améliorer une première fois avant sa soumission. Ici encore, les professionnels partagent sans problème leurs avancées, leurs critiques, leurs interrogations et leurs conclusions avec les amateurs qui sont dans la boucle. L'impression de faire partie d'une équipe est totale.

Dans cette publication, Alexandre présente les données collectées sur cette nouvelle exoplanète, nommée EPIC211089792 b :

- son rayon : 1.19 fois celui de Jupiter

- sa période de révolution autour de son étoile : 3.25 jours

- sa masse : 3 quarts de celle de Jupiter

- ...

et toute la démarche qui a conduit à l'obtention de ces résultats. Car au final, autant que le résultat, la démarche va être examinée par les relecteurs.

Les courbes des amateurs sont compilées dans le graphique ci-contre. Des fortunes diverses en fonction de la météo, mais le fait que nous étions bien répartis sur le territoire français a grandement aidé à s'affranchir des conditions météo très incertaines ce soir-là. Il y avait également un italien et un portugais. Les résultats sont à la mesure des attentes. Pour une science qui n'existe que depuis 20 ans, être aujourd'hui à la portée de beaucoup d'amateurs est quelque chose de formidable. Ce beau succès risque fort d'amener d'autres collaborations de ce genre. La courbe en haut à gauche est celle du satellite Kepler. Elle souffre moins que les autres des turbulences atmosphériques. Mais dans l'espace, c'est un peu normal ;-) La seconde, en haut au milieu, est celle du programme de recherche d'exoplanètes super-WASP. La planète était présente dans leurs données, mais ils sont passés à côté de la découverte.

Finalement tout le monde a été très content de cette collaboration. Et l'observatoire de Géotopia participe ici à sa première vraie campagne scientifique, aux côtés de grands observatoires et observateurs français. Vivement la prochaine !
Il faut encore que je lui obtienne un code UAI et il sera totalement opérationnel pour faire de la Science !