Cygnus-X et le rémanent de supernova Gamma-Cygni

Gamma Cygni (γ Cyg / γ Cygni), également nommée Sadr, est la deuxième étoile la plus brillante de la constellation du Cygne. Sadr est une supergéante jaune de type spectral F8 Ib. L’étoile est encerclée par une nébuleuse diffuse appelée IC 1318, également appelée la nébuleuse du Papillon ou encore la Région de Gamma Cygni. Le rémanent de supernova G078.2+02.1 est à proximité avec présence d’un pulsar variable très étudié PSR J2021+4026. Cette région complexe de la Voie Lactée coche toutes les cases !

γ Cygni (center star) and surroundings. Image by Jeff Johnson.
Décembre 2022 – Observation du rémanent de supernova G078.2+02.1 Gamma-Cygni
L’appellation de ce rémanent de supernova dans l’application Cartes du Ciel G078.2+02.1 correspond au catalogue de Green que nous avons téléchargé. Son diamètre apparent est de 60 arcminutes. Son flux est de 320 Jy à 1GHz ce qui en fait un bon candidat pour l’observation par le radiotélescope. Ses coordonnées sont : Moyenne de la date AD: 20h21m39.2s DE:+40°30’26 ». Lever : Horizon local 11h24m02s. Transit : 15h42m59s. Coucher : Horizon local de la Villette 20h08m53s.

Les paragraphes suivants sont empruntés à https://lweb.cfa.harvard.edu/cygnusX/whatis.html
Le nom « Cygnus-X » a d’abord été attribué à la source radio diffuse dans la constellation du Cygne par J. H. Piddington et H. C. Minnett (1952, AuSRA, 5, 17 ; voir figure ci-dessous) pour la distinguer de l’autre source radio bien connue dans Cygnus, la puissante radiogalaxie Cygnus-A. Ils ont identifié l’émission dans Cygnus-X comme provenant de nuages de gaz interstellaire ionisé.
Où est Cygnus-X ?
La région étudiée est une boîte de ~5×5 degrés centrée approximativement à 20h31m, +40d20s, située dans la constellation du Cygne. C’est en plein « cœur » du cygne, et comprend Gamma Cygni (Sadr), l’étoile centrale de la « Croix du Nord ». Il comprend plusieurs associations OB, dont Cygnus OB2 et le « Cygnus Rift », une voie sombre de matière interstellaire qui obscurcit les étoiles de notre Galaxie derrière elle. Les associations de formation d’étoiles que nous étudions sont situées à une distance d’environ 1,4 kpc, soit 4500 années-lumière de la Terre.
Ci-dessus une image de tout le ciel de l’observatoire MMT sur le mont Hopkins, AZ. En octobre, le plan galactique est presque au-dessus de nos têtes en début de soirée depuis l’hémisphère nord. La case verte représente l’emplacement et la taille approximatifs de la région d’enquête. Les principales étoiles de Cygnus sont visibles et le plan galactique traverse le ciel du SW au NE, avec le centre galactique au bord SW. Le bâtiment de l’enceinte du télescope MMT est visible sur le bord droit de l’image.
Observations de la région Cygnus-X avec le radiotélescope de la Villette
18 décembre 2022 – Observation du SNR Gamma-Cygni
Transit réalisé par François-Xavier N5FXH. Cette figure ressemble beaucoup à celle dessinée avec les précédentes observation de 2021 ainsi qu’à celle des observations obtenues avec un radiotélescope ayant les mêmes caractéristiques d’ouverture publiée en 1952. Voir la bibliographie ci-dessous et la page de résultats de l’observation de Cygnus A.

Nous pensions avoir enregistré en 2021 Cygnus A et Cygnus X. Cette fois nous avons ciblé plus spécifiquement le SNR G078.2+02.
17 décembre 2022 – Observation du SNR Gamma-Cygni

Une matrice de 225 observations (15 X 15) centrées sur le rémanent de supernova Gamma-Cygni permettent de dessiner une mosaïque dans laquelle la couleur code l’intensité du signal reçu point par point.

Au cours des observations effectuées lors des deux dernières colonnes de la matrice de points, le signal est remonté visiblement en dehors de la radiosource. Une nouvelle mosaïque (13 x 15) a donc été dessinée sans ces deux colonnes afin de mieux faire ressortir le signal de Gamma-Cygni.

Pour la dessiner la dernière carte, François-Xavier N5FXH a utilisé un nouvel algorithme d’interpolations linéaires publié par David Lowe.

15 décembre 2022 – Observation d’un transit de la région du SNR Gamma-Cygni
Le radiotélescope a été positionné à la déclinaison du SNR G078.2+02 et à l’ascension horaire qui correspondra à l’ascension droite de la radiosource quinze minutes plus tard. Le mouvement de rotation de la Terre amène donc progressivement la radiosource dans l’axe du faisceau du radiotélescope qui permet d’enregistrer le niveau du signal radio pendant le temps du transit de SNR G078.2+02.
Conditions d’observation sur la page Transit de acq.f4klo.ampr.org :
G078.2+02.1
Center Frequency: 1418750000 Hz
Sampling Frequency: 1000000 Hz
BandWidth: 750000 Hz
Acquisition time: 1800 s
Number of samples: 1800000000
Gain: 28.0 dB
NFFT: 8192 pts
Integration time: 120 s
_20221215142119
Filename: /var/www/html/record/f6bvp_20221215142119_28.0_1418.75_1_0.75_1800.cs16
Check saturation (I and Q range -2048 to 2047):
IMax = 449, IMin = -559, QMax = 458, QMin = -617, IOffset = 9.47289e-06, QOffset = 5.6004e-06, Saturation = 0
Bibliographie :
- J. H. Piddington et H. C. Minnett (1952, AuSRA, 5, 17
- https://adsabs.harvard.edu/full/1977AJ…..82..718H
- https://irsa.ipac.caltech.edu/data/SPITZER/Cygnus-X/
- https://iopscience.iop.org/article/10.1086/340121/pdf
- https://academic.oup.com/mnras/article/436/2/968/1117327
- https://www.deepskycorner.ch/obj/ic1318.en.php