Observations de Cygnus A

Cygnus A (3C 405) est l’une des radiogalaxies les plus brillantes et les plus célèbres. Elle fut découverte par Grote Reber en 1939. En 1953 Roger Jennison et M. K. Das Gupta montrèrent qu’elle comportait deux sources. Comme toutes les radiogalaxies, elle contient un noyau galactique actif.

Les images de la galaxie dans le domaine radio du spectre électromagnétique montrent deux jets s’échappant dans des directions opposées du centre de la galaxie.

Aspect radio astronomique à 5GHz de la galaxie Cygnus A (3C405)

12-01-2021

Patrick F1EBK a programmé une série d’observations de 40 secondes vers 17×17 directions centrées sur la radiosource Cygnus A et espacées de distances angulaires de 0,8 degrés. François-Xavier nous livre les graphes suivants.

Matrice 17×17 tous les 0,8 degrés des densités spectrales de puissance moyennes du rayonnement continu sur 1418 MHz (10 bins)

Rémi F6CNB a analysé les données en fonction du temps et des fréquences sous la forme des spectrogrammes habituels ci-dessous. Ceux-ci retrouvent la double raie HI au delà de 1420 MHz ainsi que le spectre continu dont la direction AD du maximum ne coïncide pas avec celle du maxima de HI le plus décalé.

Détail des spectres de fréquences des signaux autour de Cygnus A

Le spectrogramme des signaux des régions autour de Cygnus A correspond aux directions indiquées sur le premier diagramme. On aperçoit les densité spectrales de puissance des raies hydrogène HI avec deux sommets de forte intensité dont les décalages par effet Doppler sont différents (vitesses radiales différentes). On voit également qu’il existe un signal dont le spectre est continu sous forme de traits horizontaux plus clairs. Cela signifie que la puissance du signal est la même à toutes les fréquences calculées contrairement à la raie spectrale HI. Ce signal à spectre continu est le plus puissant à un moment différent (donc dans une direction différente) de celle dans laquelle la puissance de la raie spectrale HI la plus décalée est absente. Ce rayonnement de fond continu-continu est d’origine thermique et responsable d’un signal dans le domaine infrarouge (carte ci-dessous).

31-12-2020

Pour terminer cette riche journée, voici un nouveau transit de Cygnus A (3C 405) avec le nouveau SDR Adalm-Pluto équipé d’un blindage métallique pour le protéger des interférences parasites. Le gain du préamplificateur situé dans l’armoire radio a été réduit pour limiter sa susceptibilité aux signaux parasites. Il n’est donc pas possible de comparer le niveau avec l’acquisition du 27 décembre. L’image suivante est à comparer avec celle publiée en 1952…

Transit de Cygnus A suivi du transit probable de la source radio Cygnus X sur 1418 MHz
Réception des sources radio Cygnus-A et Cygnus-X en 1954

28-12-2020

Rémi F6CNB et Patrick F1EBK se sont coordonnés hier pour observer la source radio Cygnus A lors de son passage au méridien (culmination).

Rémi F6CNB a construit le spectrogramme du 27/12/2020 avec le passage de Cygnus A à 13h25mn20s TUC GPS. Il semble être légèrement en avance sur le passage théorique. Ceci peut s’expliquer par une « petite » erreur de pointage de l’antenne du radiotélescope, évaluée à 2min 30 secondes. A gauche sont indiquées les coordonnées équatoriales et différents mesures de températures du radiotélescope (graphe du à Rémi F6CNB et François-Xavier N5FXH). A droite le spectrogramme représente de haut en bas la puissance du signal minute par minute (origine 0 heures TUC) en fonction de la fréquence correspondant à la raie hydrogène H1. Le bleu ciel vertical entre 1420 et 1421 MHz correspond à l’hydrogène diffus. Les taches colorées indiquent les deux passage du plan de la voie lactée dans l’axe du radiotélescope. Les traits bleu ciel horizontaux traduisent une augmentation du signal dans toute le spectre de fréquences en rapport avec le bruit thermique et non thermique dont l’origine est probablement les sources radio Cygnus A et X.

Le transit des sources radio Cygnus A et Cygnus X (?) sont traduits par les bandes bleues clair horizontales
(Documents F6CNB)

A 1417MHz, le signal de CygnusA est de 0.607dB au-dessus du bruit système (courbe bleue).

A 1419MHz, le signal de CygnusA est de 0.57 dB au-dessus du bruit système (courbe rouge).

Dans cette bande le niveau de Cygnus A évalué par Rémi est de 1565 Jy.

Jean-Jacques Maintoux F1EHN estime que la « bosse » environ vingt minutes après le transit de Cygnus A (et deuxième bande bleu ciel du spectrogramme) est probablement due aux signaux rayonnés par la zone complexe Cygnus-X. C’est l’intérêt d’une grande antenne de pouvoir résoudre Cygnus A, généralement confondue avec la région Cygnus X pour les antennes de plus petites dimensions. L’écart de temps correspond approximativement à un angle de 5 degrés, soit environ trois fois l’angle d’ouverture du lobe du radiotélescope. Ce qui devrait théoriquement permettre de séparer les deux sources. Cygnus X est globalement une radiosource complexe qui émet un continuum composé d’un signal d’origine non-thermique synchrotron et de radiations thermiques bremsstrahlung. Le rayonnement d’origine thermique représente 75% du total (à 6 cm). Il est du a des collisions entre les électrons et les ions. Dans les prochains jours nous allons continuer à explorer cette région.

Bibliographie :