UN P R O G R A M M E DE P H O T O G R A P H I E EN LUMI~2RE

M O N O C H R O M A T I Q U E DES I~MIS S IO N S C O R O N A L E S

P O U R LA PI~RIODE 1 9 7 3 -1 9 7 6

JEAN-LOUIS LEROY et JEAN ROSCH Observatoire du Pic-du-Midi

(Regu le 23 Juillet, 1970)

Abstract. A Cooperative international program is suggested for monochromatic coronal photography by means of interference filters.

Les avantages et les inconv6nients des diff6rents proc6d6s d'observation de la couronne ont d6js' 6t6 analys6s (R6sch, 1963) et il n'est utile de revenir ici ni sur les propri6t6s des instruments photo61ectriques appliqu6s 5' l '6tude de la couronne, ni sur celles des spectrographes dont les possibilit6s viennent 5' nouveau d '&re mises en valeur (Roze- lot, 1970). Par contre, les progr~s techniques r6cents dont a b6n6fici6 la fabrication des filtres interf6rentiels ont ouvert tout r6cemment des perspectives nouvelles 5' la photographie des 6missions monochromatiques de la couronne, qui peut maintenant trouver place dans des programmes peu on6reux. I1 semble dans ces conditions que nombre de travaux effectu6s pendant les deux derniers cycles solaires sur la base des mesures de surveillance classique de la couronne pourraient ~tre repris avec profit condition qu'une collaboration internationale assez large garantisse l 'acquisition d 'un grand nombre de clich6s notamment pendant les deux ou trois ann6es les plus favorables (autour du minimum d'activit6 solaire).

1. Filtres interf~rentids pour la photographie des ~missions coronales

Ils doivent le plus souvent ~tre utilis6s 5' la suite d 'un coronographe dont l 'occultation n'est g6n6ralement pas achromatique. I1 faut donc couper la lumi~re photosph6rique ind6sirable 5' l 'aide d 'un pr6filtre dont la bande passante sera large mais qui doit avoir des 'pieds' trSs faibles. Les filtres Schott nous ont donn6 5' cet 6gard de tr~s bons r6sultats; la transmission maximale est voisine de 50% pour une bande passante de l 'ordre de 200 A..

Le filtre principal dolt ~tre bien transparent et trbs s61ectif, la bande passante souhaitable ayant m~me largeur que les raies coronales (1 •). On trouve de tels filtres sur le march6, mais leur champ, trop 6troit, ne permet pas de photographier simultan6ment tout le Soleil ce qui est 5. bien des ~gards d&avorables.

Nous pr6f6rons employer un filtre de 2 A~ de bande passante: maintenu 5' la tem- p6rature convenable (avec une tol6rance de -T- 3 ~ environ), et bien normal au faisceau lumineux, il donne la bande passante d6sir6e sur une hauteur de quelques minutes d 'arc au dessus du bord solaire. A prix 6gal, les filtres les plus int6ressants sont

Solar Physics 15 (1970) 383-386. All Rights Reserved Copyright �9 1970 by D. Reidel Publishing Company, Dordrecht-Holland

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actuellement ~t notre avis ceux qui sont fabriqu6s par Thin Films (transparence de 505/0; centrage en longueur d'onde tr6s pr6cis).

On obtient finalement un montage tr6s s61ectif (2 A.) sans bandes de transmission parasites (pr6filtre) qui jouit pourtant d'une transmission maximale 61ev6e (25~). De telles performances sont sup6rieures ~ celles des filtres de Lyot pour l'application qui nous int6resse ici et dans la mesure o3 la s6v6re limitation du champ angulaire de l 'instrument ne para~t pas r6dhibitoire (elle le serait sans doute pour un programme photom6trique mais les exigences sont moins s6v6res pour des 6tudes morphologiques).

On notera toutefois que les filtres interf6rentiels vieillissent vite (d6rive de la position de la bande passante). Enfin, leur inconv6nient principal est qu'ils ne donnent pas des images tr~s fines (reflets, images parfois d6doubl6es etc.).

Le montage r6alis6 sur le coronographe de l'Observatoire du Pic-du-Midi, gr~tce une subvention du C.N.R.S., emploie les filtres dont il vient d'etre question. On photographie une image solaire de 20 mm de diam6tre sur un film 24 x 36 ~t grain fin et fort contraste. Avec le 'Kodak Microfile', le temps de pose correct est de 1 see

(Figure 1). Cette valeur se compare tr6s favorablement aux dur6es d'au moins 1 minute qui sont in6vitables avec les filtres de Lyot. Avec des poses aussi courtes que 1 seconde il est possible soit d'utiliser au mieux de tr~s br6ves p6riodes de conditions atmosph6riques optimales, soit d'entreprendre une surveillance de ph6nom6nes 6ventuels ~t variation tr6s rapide dans la couronne.

Fig. 1. Emissions ~t 5303 tk le 26 Mai, 1970.

PHOTOGRAPHIE EN LUMII~RE MONOCHROMATIQUE DES EMISSIONS CORONALES 385

2. Programme de photographie des renforcements eoronaux

Une 6tude synoptique fond6e sur les mesures de routine de plusieurs observatoires, affect6es malheureusement du pouvoir s6parateur m6diocre inh6rent & ce type d'observation, nous avait conduit & diverses hypotheses sur la structure des r6gions coronales actives et notamment ~ l'id6e d'une h6t6rog6n6it6 des renforcements coronaux variable avec leur fige (Leroy et al., 1968). Des essais de v6rification ont 6t6 fairs (Reyftmann, 1969) ~t l 'aide des collections de clich6s en 5303 A de Sacramento Peak et du Pic-du-Midi. Le r6sultat a 6t6 plut6t n6gatif, mais peu concluant en tous cas, faute d'une quantit6 suffisante de documents. Vu l ' importance du sujet, le travail

devrait ~tre repris. Une coop6ration analogue & celle qui avait 6t6 organis6e en 1964-1965 pour l'6tude

des centres actifs bien isol6s du soleil calme (C.S.S.A.R.) centr6e, en ce qui concerne la couronne, sur l 'obtention d 'un grand hombre d'images monochromatiques pendant le prochain minimum d'activit6 solaire, permettrait de recueillir le mat6riel photo- graphique indispensable h l'6tude dont il vient d'etre question et utile ~t beaucoup d'autres travaux sur la couronne.

Le programme de photographie le plus satisfaisant devrait comporter des prises de vues en 6374 A (Fex) et en 5303 A (Fexxv) dont la comparaison fournirait une id6e approch6e sur la structure en temp6rature de la couronne (pour reprendre l 'exemple

Fig. 2. Image obtenue par addition d'un positif de la couronne 5303/~ et d'un n6gatif de la couronne 6374 A pour la journ6e du 26 Mai, 1970. Les parties claires du clich~ correspondent ~t une 6mission

5303 A pr6pond6rante, donc aux r6gions eoronales les plus chaudes, et vice-versa.

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du programme sur l'h6t6rog6n6it6 des renforcements coronaux, il conviendrait de rechercher des structures 6ventuellement h6t6rog6nes en densit6 ou en temp6rature).

On notera que l'utilisation simultan6e, tr6s souhaitable, de clich6s correspondant/t diverses radiations suppose que l 'on ait un tr~s bon rep6rage des angles de position sur chaque image. Cette condition n'a pas toujours 6t6 satisfaite lors des essais ant6rieurs de comparaison des diffdrentes 6missions, ce qui affaiblit beaucoup les conclusions (Dollfus, 1962). La m6thode la plus satisfaisante consiste ~t photographier l'6mission continue des protub6rances qui est bien visible, superpos6e aux 6missions coronales, si le niveau de lumi6re diffus6e est assez faible (Kubota et Leroy, 1970).

La comparaison des images en 5303/~ et en 6374 A peut se faire par la m6thode classique de soustraction photographique des deux clich6s qui, si elle est seulement qualitative, a l 'avantage de donner des images trSs suggestives: sur la Figure 2, les parties claires correspondent/t une 6mission pr6pond6rante/t 5303/~ c'est-/t-dire/t des r6gions sans doute plus chaudes, et vice-versa.

I1 n'est cependant pas possible, par ce proc6d6, de distinguer du fond une r6gion off les intensit6s en raie verte et en raie rouge sont voisines, puisque dans les deux cas on obtient du 'gris'. Par contre, une synthbse additive sur 6mulsion couleur montre sans ambiguit6 les r6gions/t pr6dominance verte,/t pr6dominance rouge, ou, en teinte brillante, les r6gions de superposition.

R6f6rences

Dollfus, A. : 1962, Compt. Rend. Acad. Sci. 255, 3369. Kubo ta , J. et Leroy, J. L. : 1970, Astron. Astrophys. 6, 265. Leroy, J. L., R6sch, J., et Trellis, M. : 1968, IA U Symp. 35, 346. Reyf tmann, J. P. : 1969, Dip l6me d 'Etudes Sup6rieures, Paris. R/Ssch, J. : 1963, Compt. Rend. Acad. Sci. 256, 1221. Rozelot , J. P. : 1970, Astron. Astrophys. 6, 18.