samedi 20 juillet 2013

quelques statistiques descriptives gliese / hipparcos

Bien sûr, bien sûr, contempler le ciel d'été est toujours d'un charme désuet, sinon d'un romantisme inégalé.

Lors d'un dernier billet, j'ai expliqué comment récupérer quelques données astronomiques en vue d'utilisations diverses : pilotage de télescope et statistiques diverses.

Protocole expérimental

Ces données sont issues des catalogues de l'université de Strasbourg, portant sur les données des travaux concernant Gliese et Hipparcos ( voire Tycho, voire le futur nouveau télescope avec mission de recensement de plus d'un milliard d'étoiles prévu pour 2013)

Ces données ( fichier tsv ) ont été portées dans une base de données locales - à défaut d'excel - afin de faciliter les traitements, notamment pour récupérer le type spectral ( i.e. G2 pour le soleil, étoile jaune ), la classe ( de hypergéante à naine blanche ), et fiabilisation de données. Ce genre de choses.

La bibliothèque jfreechart a été utilisée, en reprenant quelques graphiques potentiellement intéressant, personnalisés pour afficher les couleurs selon les types spectraux.

Voici descriptivement ou contemplativement les résultats obtenus.

Stellarium

Stellarium latitude/longitude pour magnitudes visuelles inférieures à 6. Plus la magnitude visuelle est faible plus la couleur est foncée.

Représentation des types spectraux

Les étoiles jaune et orange sont les plus représentées. Pour information, les naines brunes sont les étoiles les plus représentées dans l'univers, mais assez difficilement détectables à longue distance.

Répartition RA / DE

Schéma présentant la répartition de volumétrie des étoiles selon les longitudes / latitudes.
Peut-on en déduire que les missions ont privilégié l'hémisphère nord ?

Diagramme HR

Schémas présentant les diagrammes HR ( Hertzsprung-Russell  ) sur Gliese et Hipparcos. Plus fiable sur Gliese ...
En bas à gauche, les naines blanches.
A droite des naines blanches, ( en bleu ) les étoiles naines carbonées.
Les types spectraux Harvard usuels sont les types colorés dans ces diagrammes ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Type_spectral )

Pareto magnitudes

Schéma présentant en diagramme cumulatif les différentes magnitudes visuelles déterminées par les missions spatiales
Visiblement les informations fournies par Hipparcos sont ne sont pas moins bonnes comme pourrait le suggérer ce graphe, il s'agit simplement d'un volume de données nettement plus important ( 4000 contre 87.000 )

Erreurs sur données

fort utilement, les données brutes sont parfois associées à une colonne "erreur sur la donnée".

Parallaxe

Voici ce que cela donne pour la parallaxe ( en milliseconde d'arc ), et pour l'indice colorimétrique B-V notamment utilisé par les diagrammes HR L'ordonnée E_xxx correspondant à la colonne d'erreur.

Ecart sur l'indice colorimétrique B-V

Typiquement dans la littérature, les valeurs pertinentes de B-V correspondent à une marge d'erreur inférieure à 0.02.

Spectre différentiel

Les indices colorimétriques B-V, V-I et U-B permettent de déterminer des caractéristiques cosmologiques séparant la terre de l'étoile considérée, comme la présence de nuages de gaz ( hydrogène ). Néanmoins, il existe souvent une certaine corrélation en rapport à ces indices.

 Corrélation selon les magnitudes visuelles

Pertinence des types spectraux

Typiquement, une couleur correspond à une position bien précise dans un diagramme HR ( indice B-V, couleur et températures sont entre autres caractéristiques liées.
Dans les données récupérées, ce n'est pas trivial au vu des écarts.

Anomalie de présence des sous-types spectraux

Un type spectral ( G pour les étoiles jaunes ) se décline en 10 sous-types spectraux de G0 ( jaune blanchâtre ) à G9 ( jaune orangé ).
En affichant la population des sous-types, l'on s'aperçoit que certains sous-types sont fortement sous-représentés.
Forte représentation dans les segments : 0 et 5
Faible représentation dans les segments : 6 et 9
Une explication pour les sous-types 9 pourrait être un report sur le sous-type 0 du type voisin.
Pas d'explication pour le type 6, probablement phagocyté par le sous-type 5 voisin.
D'une manière générale, les types 6-9 sont moins représentés que les sous-types 0-5.
La représentation des types est la suivante

quelques liens

http://fr.wikipedia.org/wiki/Soleil
http://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR
http://fr.wikipedia.org/wiki/Type_spectral
http://fr.wikipedia.org/wiki/Absorption_interstellaire
http://fr.wikipedia.org/wiki/Classe_de_luminosit%C3%A9
http://fr.wikipedia.org/wiki/Magnitude_apparente