Pour le mois de Novembre 2020, nous restons dans le ciel profond avec une photo de la Nébuleuse Trifide ou M20 enregistrée à Verneuil sur Vienne par Julien Denis en juillet 2020 avec un APN Canon EOS 60D non défiltré placé en aval d’une lunette Sky Watcher Esprit 100ED fixée sur une monture EQ6 R Pro autoguidée. Le temps d’acquisition est de 1H 48 à 800 ISO résultant du cumul de 36 poses de 3 minutes. Le  traitement numérique est effectué avec les logiciels Siril et Gimp.

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Située dans la constellation du Sagittaire, en pleine Voie Lactée et dans la direction de notre centre galactique, la nébuleuse Trifide ou M20 est avec sa proche voisine,  la nébuleuse de la Lagune ou M8, l’une des cibles “star” des ciels d’été.

Découverte par Guillaume Le Gentil en 1750, classée numéro 20 dans son catalogue par Charles Messier en 1764, elle fut dénommée Trifide (trilobée) par John Herschel en 1786.
Située à 5 200 années-lumière, elle mesure une quarantaine d’années-lumière dans sa plus grande dimension, sa taille apparente étant comparable à celle de la pleine Lune, mais bien sûr beaucoup moins lumineuse : magnitude 6,3 la rendant invisible à l’œil nu.

Sur la photographie présentée, on distingue nettement les 3 zones différentes qui la composent :

La partie centrale de M20 est constituée par une nébuleuse en “émission” (zone rouge), c’est à dire un grand nuage de gaz, composé à 90% d’hydrogène, dont les atomes sont ionisés par le rayonnement des étoiles nouvellement créées en son sein, en particulier un système stellaire triple responsable presque à lui seul de la luminosité de la nébuleuse. Les régions HII  d’hydrogène ionisé une fois présentent une raie d’émission à 656 nm (raie H alpha), ce qui explique leur couleur rouge caractéristique.

M20 présente, en outre, une magnifique zone de nébuleuse par « réflexion », d’une couleur bleue fortement prononcée. Le mécanisme mis en œuvre ici est très différent des zones en émission : plus éloignés de l’étoile centrale au fort rayonnement, les atomes d’hydrogène du nuage de gaz de cette zone  reçoivent  un rayonnement trop peu énergétique pour être ionisés : la lumière incidente est alors simplement diffusée par réflexion.
L’angle de réflexion subie par la lumière incidente dépend de sa longueur d’onde et de la taille des molécules présentes au sein du nuage : comme les courtes longueurs d’onde (bleu) sont davantage diffusées que les grandes (rouge), le nuage se colore en bleu (de la même façon que le bleu du ciel sur la Terre).

Enfin, de nombreuses nébuleuses obscures par « absorption » sont visibles devant les nébulosités en émission. Ces zones sont si denses et si compactes que la lumière visible ne peut les traverser. Elles apparaissent donc en bandes noires sur un fond rouge. Ce sont ces bandes de poussière et de gaz compactes qui dessinent la forme caractéristique trilobée dans le cœur de la nébuleuse.

En observant ci-dessous la totalité de l’image enregistrée par l’APN, on peut situer M20 dans son contexte. On identifie sans difficulté l’amas ouvert M21 sur le bord supérieur gauche de la photo et l »étoile 4 Sgr à l’opposé.

L’amas ouvert M21 présente une concentration centrale en étoiles importante pour ce type d’objet, la distance entre les étoiles y avoisinant l’année-lumière. Une soixantaine d’étoiles appartiendraient à cet amas. Les étoiles les plus brillantes de magnitude apparente 8 sont de type spectral B0, donc très jeunes : l’âge de l’amas est donc estimé à moins de 5 millions d’années. La distance de l’amas varie du simple au double selon les estimations (de 2 000 à 4 000 années-lumière).
Avec une magnitude de 5,9, l’amas est à la limite de la visibilité à l’œil nu. Des jumelles suffisent donc à le repérer aisément.
Quant à 4 Sgr, c’est une étoile bleue de magnitude 4,7 et distante de 420 al.

Webographie :
https://fr.wikipedia.org/wiki/N%C3%A9buleuse_Trifide
https://www.astropolis.fr/catalogue-Messier/articles/M20/astronomie-messier-M20.html
https://www.cidehom.com/apod.php?_date=171020
https://millenniumphoton.com/portfolios/m20-trifid-nebula/
https://fr.wikipedia.org/wiki/M21
https://fr.wikipedia.org/wiki/4_Sagittarii

Pour le mois de novembre 2014, nous revenons vers les amateurs débutants avec cette image de la Voie Lactée prise au dessus de l’île de Santorin en Grèce avec des moyens techniques minimum. Cette image a été réalisée par Denis Lefranc en septembre 2014 avec un APN Reflex Canon EOS 6D équipé d’un zoom Tamron 24-70 F/2.8, calé à la focale de 24 mm. Elle résulte d’un enregistrement unique posé durant 8 secondes à la sensibilité de 2000 ISO et traité numériquement avec Photoshop. Elle montre que même sans aucun suivi et dans un environnement lumineux important, il est possible d’obtenir une image du ciel nocturne équilibrée montrant clairement la Voie Lactée et les principales constellations qui l’entourent.
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Si vous souhaitez en savoir plus sur les performances et les limites de cette technique ainsi que sur le nom des constellations contenues dans cette image, lisez la suite… 

Décryptage de l’image :
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Quand on regarde une photo du ciel nocturne prise avec un objectif grand angle, le repérage des constellations n’est généralement ni immédiat ni évident. Celle-ci n’échappe pas à la règle… On a beau reconnaître la Voie Lactée et savoir qu’elle côtoie la constellation du Sagittaire en forme de théière, trouver cette dernière demande quelque attention. Ceci provient du fait qu’avec un objectif grand angle, les étoiles diffèrent par leurs éclats et non par leurs tailles. Et aussi que, sous nos latitudes françaises, nous sommes habitués à la trouver juste au dessus de l’horizon sud. Ici, la latitude de prise de vue étant plus basse, la constellation est plus haute dans le ciel. Une fois le Sagittaire trouvé, cheval-archer visant le Scorpion, le décryptage devient plus facile…

 

Le site « astrometry.net » aide beaucoup à la reconnaissance des objets lumineux dans un ciel nocturne. Son application http://nova.astrometry.net/ reconnaît automatiquement la région du ciel photographiée et retrouve pour vous les constellations et les objets du ciel profond, quelle que soit la focale utilisée. Dans le cas présent, il aura fallu prendre la précaution de supprimer la bande de terre en bas de la photo et de réduire un peu sa largeur avant de l’envoyer sur le site pour que la reconnaissance puisse fonctionner.

On remarque la grande étendue du Sagittaire, toujours tronqué chez nous, avec ses extrémités qui semblent enserrer la Couronne australe. La Couronne australe se place à proximité du fond de la Théière, alors que la Couronne boréale jouxte le Cornet de Glace du Bouvier. Voilà quatre constellations faciles à se souvenir. A droite du Sagittaire : le Scorpion vu en entier avec sa queue bien reconnaissable en forme de hameçon et son étoile Antarès, super géante rouge en fin de vie dont le diamètre mesure presque 900 fois celui du Soleil. Dans le futur, elle explosera sous forme de supernova. Elle apparaîtra alors pendant quelques semaines comme un astre aussi brillant que la Pleine Lune [1]. 

 

Nichés dans la Voie Lactée, les objets Messier M7 (amas ouvert de magnitude 3,3 à 1000 AL de nous), M8 (la nébuleuse de la Lagune) et M20 (la nébuleuse Trifide) sont également bien visibles.

 

Les autres constellations sont incomplètes : la plus grande est Ophiucus (ou le Serpentaire), la 13ème constellation du Zodiaque oubliée par les astrologues…! Cette constellation, qui représente un homme portant un serpent autour de lui, divise celle du Serpent en deux parties : la tête à droite, coupée sur la photo, et la queue, visible ici. Elle ne possède pas d’étoile prééminente. Sa plus brillante, Ras alhague, de magnitude 2 est au dessus de l’image. Les autres évoluent entre 3 et 4. L’objet le plus célèbre de la constellation du Serpentaire est une supernova dont l’explosion fut visible le 10 octobre 1604, près de θ Ophiuchi. Observée par Johannes Kepler, elle porte aujourd’hui le nom « d’Étoile de Kepler« . Le Serpentaire contient énormément d’amas globulaires, tels M9, M10, M12, M14, M19, M62 et M107, les amas ouverts NGC 6633 et IC 4665,  les nébuleuses IC 4603-4604, la nébuleuse planétaire NGC 6572, une fraction de la nébuleuse planétaire du Papillon (Minkovsky 2-9) et Barnard 68, un nuage de poussières sombre [2].

 

Autre constellation peu lumineuse avec des étoiles de magnitude 4 : l’Ecu de Sobieski (ou Scutum). Pas très éloigné du centre de la Voie Lactée, il contient quelques objests célestes dont les deux amas ouverts : M11 et M26 [3].

Deux constellations de l’hémisphère sud aux noms curieux : le Microscope (2 étoiles) et le Télescope (2 étoiles). Créées par l’abbé Nicolas Louis de Lacaille en 1752 afin de remplir les derniers pans de ciel austral sans dénomination, elles portent le nom d’un appareil scientifique, comme la plupart des 14 autres que cet astronome français du 18ème siècle a baptisées [4-5].

 

Dernière constellation incomplète à gauche de l’image : le Capricorne (ou la Chèvre). Souvent dessinée comme une chèvre à queue de poisson, cette constellation est une des plus anciennes qui existent malgré sa faible luminosité. Des descriptions d’une chèvre ou d’une chèvre-poisson ont été trouvées sur des tablettes babyloniennes datant de 3 000 ans. Le Capricorne est l’une des 48 constellations identifiées par Ptolémée. La  planète Neptune fut découverte dans cette constellation par l’astronome allemand Johann Galle, le 23 septembre 1846 [6].  

 

La technique photo utilisée

Elle est très empirique : faute de disposer d’un pied et d’une télécommande, l’appareil a été posé sur un muret avec un déclenchement au retardateur pour éviter les vibrations. Le choix de la sensibilité (2000 ISO) a été guidé par le souci de contenir au maximum la montée du bruit numérique. L’ouverture de f:4,5 a été choisie pour éviter trop de chromatisme sur les bords de l’image. Le temps de pose de 8 secondes est un compromis pour concilier à la fois la nécessité de contenir l’éclairage urbain et la volonté de saisir un maximum d’informations dans le ciel tout en évitant un filé d’étoiles trop important lié à l’inévitable rotation de la Terre.

 

Une méthode plus scientifique aurait consisté à calculer sur le papier le temps de pose maxi en utilisant la formule suivante : T(secondes) = 100/Focale(en mm), au niveau de l’équateur, là où ça tourne le plus vite. Le critère aboutissant à cette formule étant très « sévère » (l’image d’une étoile ne doit pas bouger de plus d’un seul pixel de taille 6 µm), on peut généralement multiplier par 2 le temps de pose trouvé. C’est d’ailleurs le cas ici : T = 100/24 = près de 4 secondes x 2 = environ 8 secondes sans filé apparent…

 

La photo a été prise au format Raw pour être ensuite traitée sous Photoshop, d’abord sous Camera Raw pour lire et prétraiter le fichier Raw et le convertir en fichier PSD, puis sous Photoshop, au moyen de calques successifs de courbes et de niveaux pour révéler au maximum les détails du ciel, notamment dans la Voie Lactée.

 

Et vous, voulez vous essayer ?

Rien de plus simple : la SAPLimoges organise à partir du 15 novembre des séances d’initiation à l’astronomie, au cours desquelles une large place sera faite aux différentes techniques de prises de vue du ciel nocturne. Consultez régulièrement la rubrique « Actualités » de notre site Internet pour en savoir plus et si l’aventure vous tente… venez nous rejoindre !

Webographie :

[1] http://fr.wikipedia.org/wiki/Antar%C3%A8s

[2] http://fr.wikipedia.org/wiki/Ophiuchus

[3] http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89cu_de_Sobieski

[4] http://fr.wikipedia.org/wiki/Microscope_(constellation)

[5] http://fr.wikipedia.org/wiki/Nicolas_Louis_de_Lacaille

[6] http://fr.wikipedia.org/wiki/Capricorne_(constellation)

 

Rédaction : Denis Lefranc, Michel Vampouille.

Pour le mois d’août, voici une image de circonstance puisque c’est durant les mois d’été que la constellation du Sagittaire est au plus haut dans le ciel au dessus de l’horizon sud. Cette image a été réalisée aux environs de Niort le 10 septembre 2009 à 22H10 par Michel Vampouille avec un APN Canon EOS 40D équipé d’un objectif fixe Canon F/1.4 de 50 mm fixé sur une monture motorisée assurant le suivi. Un lot de 14 vues de 30 secondes à F/2 et 200 ISO a été cumulé sous Iris et traité avec Photoshop pour obtenir un temps de pose global de 7 minutes. Cliquer sur l’image pour l’obtenir en résolution supérieure. Le Sagittaire, la Théière ou le Centaure ? Cette constellation, aussi appelée la « Théière » est très reconnaissable sur la photo présentée, car les lignes qui rejoignent ses étoiles les plus brillantes dessinent fidèlement cet ustensile, avec son anse à gauche, son bec verseur à droite laissant échapper un nuage de vapeur (la Voie Lactée), et son couvercle en forme de triangle. Les dessins sur les cartes célestes la représentent sous la forme d’un Centaure, personnage mythologique mi-homme, mi-cheval. Comment peut-on transformer une « théière » en Centaure ? Pour cela, il faut avoir accès à la totalité des étoiles qui composent la constellation, car dans nos régions, nous n’en voyons que la partie supérieure. Même à la mi-juillet où elle culmine à une quinzaine de degrés, la partie inférieure reste toujours cachée sous l’horizon. Pour l’observer en entier, il faut descendre au niveau de Madrid, ou faire appel, comme ci-dessous, au logiciel Stellarium.

C’est alors avec beaucoup d’imagination qu’on voit apparaître le dessin caractéristique du Centaure bandant son arc en direction du Scorpion. Le trait horizontal jaune représente l’horizon en juillet au moment où la constellation est au plus haut. Dans nos régions, on ne voit donc jamais les pattes du cheval. De plus, son arrière-train à gauche ne figure pas sur l’image. Il nous est donc impossible de « voir » un Centaure. Par contre, on remarque une partie de la petite constellation de la Couronne Australe dont seules les étoiles supérieures nous sont accessibles.

Le mot « Sagittaire » vient du latin Sagitta « flèche » et de Sagittarius « archer ». Dans l’armée romaine, un sagittaire était un soldat qui lançait des flèches. Par ailleurs, le personnage du Centaure était souvent représenté tenant un arc tendu prêt à lancer une flèche. Les deux images ont été associées…

Le Sagittaire dans le zodiaque :

Le Sagittaire est l’une des treize constellations du zodiaque astronomique traversée par l’écliptique. Elle est parcourue par le Soleil du 18 décembre au 18 janvier. Il ne faut pas la confondre avec l’une des douze périodes du zodiaque astrologique qui, ne tenant pas compte de la précession des équinoxes depuis sa création, se situe entre le 22 novembre et le 21 décembre.

Les principales étoiles du Sagittaire :

Quand on observe sous le bec verseur de la « théière », on regarde vers le bulbe central de notre galaxie qui est situé à 25 000 années-lumière environ, aux coordonnées célestes : 17H 45min, -28°56’. Dans cette direction, l’intensité lumineuse serait insoutenable si elle n’était considérablement atténuée par un épais nuage de poussières. Pour nous, cette région est quand même la plus brillante de la Voie Lactée. Contrairement aux autres constellations, les étoiles nommées a (Rubkat) et b (Arkab) situées aux extrémités des deux pattes avant du Centaure ne sont pas les plus brillantes. Celles-ci se trouvent sur le corps de la « théière » :

• Kaus Australis (e), le bas du bec verseur, étoile, bleue de magnitude 1.75,
• Nunki (s), le haut de l’anse, étoile jeune de magnitude 2.05,
• Alnasl (g), l’extrémité du bec verseur, 2.95,
• Kaus Media (d, 2.7) et Kaus Borealis (l, 2.8), deux géantes rouges formant avec Kaus Australis (e) la corde de l’arc que tient le Centaure, Kaus signifiant « arc ».

Les objets célestes dans le Sagittaire :

La Voie Lactée est la plus dense à l’endroit où elle traverse le Sagittaire. On va y donc trouver bon nombre d’amas globulaires, d’amas ouverts et de nébuleuses planétaires. Beaucoup d’entre eux sont visibles avec de simples jumelles. Sur notre photo, quatre sont facilement repérables à partir de Kaus Borealis (l).

• à gauche, dans une direction presque perpendiculaire avec la grande tige qui s’élève vers m Sgr, on distingue l’amas globulaire M 22, le plus proche de nous (10 400 AL) et le plus brillant des amas globulaires (magnitude 5.10), devant l’amas d’Hercule M13 (5.90).
• à droite, dans une direction qui prolonge le segment Nunki(f)/Kaus Borealis(l), un paquet d’étoiles révèle la Nébuleuse de la Lagune, ou M8, de magnitude 5.8. Cette nébuleuse très photogénique est énorme puisqu’elle est contenue dans un cube de 100 à 150 AL de côté. De nouvelles étoiles se forment actuellement dans la partie ouest de ce complexe. Sa direction donne celle du bulbe galactique.
• un peu au dessus, un nouvel agglomérat d’étoiles signale la Nébuleuse Trifide ou M20 (mag = 6.3) : la disposition particulière de trois bandes de poussières sombres se détachant sur le fond brillant expliquent le nom donné à cet objet si souvent photographié.
• enfin, au voisinage de Kaus Borealis (l), un peu au dessus de la direction menant vers M8, un point empâté indique la présence de l’amas globulaire M28 (mag = 6.9) relativement brillant et très compact.

En descendant du bec verseur, l’amas ouvert M7 de magnitude 3.3, composé d’une centaine d’étoiles resserrées se distingue aussi très facilement. Très proche de nous (880 AL), il n’est âgé que de 220 millions d’années : ses étoiles nous paraissent donc de couleur bleue.

Aux instruments, on en trouve bien d’autres, comme « l’allée des globulaires », formée d’une suite de 4 amas globulaires bien rangés le long de la ligne qui joint z Sgr et e Sgr (Kaus Australis). Trois sont dans le corps de « la théière » : M69 (mag = 7.7), M70 (mag = 8,1), M54 (mag = 7.7), alors que le dernier, M55 (mag = 7) est à l’extérieur du côté de l’anse. Ce dernier est composé d’une  centaine de milliers de vieilles étoiles très proches les unes des autres, liées par la force gravitationnelle. Quant à M54, on sait depuis 1994 qu’il est situé en dehors de la Voie Lactée dans la galaxie naine elliptique du Sagittaire. Ce qui en fait le premier amas globulaire extragalactique à être découvert, même si à l’époque Messier n’en avait aucune idée.

Tous ces objets associés au graphisme de la constellation et au départ de la Voie Lactée font de cette portion du ciel d’été un site très agréable à observer et à photographier.

Webographie :
http://www.groupeastronomiespa.be/constindex.htm
http://fr.wikipedia.org/wiki/Sagittaire_(constellation)
http://fr.wiktionary.org/wiki/sagittaire
http://www.astropolis.fr/catalogue-Messier/articles/M22/astronomie-messier-M22.html http://www.astropolis.fr/catalogue-Messier/articles/M8/astronomie-messier-M8.html http://fr.wikipedia.org/wiki/M7_(astronomie)
http://fr.wikipedia.org/wiki/M54
http://www.cidehom.com/apod.php?_date=040918
http://www.cosmovisions.com/sgr.htm

 Rédaction : Michel Vampouille