Région de Sadr (IC 1318)

Version 2023 (mosaïque 9 images - SHO) Version 2015 (APN)

 

---

Résumé

---

L’objet

La constellation du Cygne, en pleine Voie Lactée, regorge de nébuleuses et de trésors divers (les nébuleuses America et du Pélican, la nébuleuse de la Tulipe, la nébuleuse du Croissant…). De grands nuages de gaz ionisés couvrent ainsi une grande partie de cette constellation.

Autour de l’étoile Sadr, Gamma Cygni (γ Cyg), l’une des étoiles les plus brillantes étoiles de la constellation du Cygne, s’étend sur plusieurs degrés un grand nuage de gaz dont la nébuleuse du « papillon » constitue uniquement un petit fragment plus brillant. Les nébulosités les plus ténues de cette région s’allongent en effet au-delà de la Nébuleuse du Croissant.

L’étoile Gamma Cygni a en effet les ressources nécessaires pour illuminer sur de grandes distances les innombrables draperies éthérées de cette région du ciel : il s’agit d’une étoile 12 fois plus massive que le Soleil et émettant 33 000 fois plus d’énergie que celui-ci ! Ayant atteint le stade de supergéante rouge, le diamètre de l’étoile a commencé à enfler pour atteindre 150 fois le diamètre du Soleil : Si Sadr était placée au centre de notre système solaire, ses couches externes atteindraient l’orbite de la Terre !

Pourtant, l’âge de Sadr est estimé à seulement 12 millions d’années… il s’agit donc d’une très jeune étoile au regard des temps astronomiques.  L’évolution d’une étoile dépend de sa masse initiale : plus elle est massive, plus sa température est élevée et plus son activité est intense… la contrepartie est une durée de vie beaucoup plus courte qu’une étoile moins massive. La « durée de vie » d’une étoile telle que Sadr (c’est à dire la durée d’activité sur la séquence principale) est de quelques centaines de millions d’années. En comparaison, celle du Soleil est de 10 milliards d’années, et certaines étoiles beaucoup moins massives (les naines rouges) peuvent dépasser les 100 milliards d’années, soit des dizaines de fois l’âge actuel de l’Univers !

Outre les nuages de gaz ionisés, cette région abrite également de grandes bandes opaques de poussières, qui apportent beaucoup de contraste à l’image.

 

---

L’image présentée

Image APN – 2015

Cette image est l’une de mes premières réalisées avec la TSA102, à l’été 2015.

On y retrouve Sadr, le petit amas NGC 6910 et un petit aperçu des immenses nébulosités de la région, avec la partie la plus brillante entrecoupée de nuages obscurs, à savoir la « nébuleuse du Papillon » proprement dite.

En terme de cadrage, on voit que les 600mm de focale de la TSA102 (avec réducteur) sont déjà beaucoup trop importants pour saisir l’ensemble des nébulosités de cette région avec un capteur APS-C.

Par ailleurs, le cadrage sur cette image, réalisé en « direct » lors de l’acquisition avec le logiciel « Carte du Ciel », n’est pas optimal. Mon idée de base était d’inclure sur la même image le plus de nébulosités possibles et l’amas NGC6910 pour le contraste des couleurs. Néanmoins avec une telle focale, il est presque illusoire de chercher à optimiser : la seule solution est une mosaïque.

Le temps de pose global est modeste (2h). Mais la qualité du ciel Corse et le défiltrage de l’APN font qu’il est déjà possible de bien mettre en valeur les principales nébulosités avec ce temps de pose réduit. Pour les nébulosités les plus faibles, en revanche, un temps de pose plus long aurait permis de gagner en rapport signal sur bruit, et de mieux les détacher du fond de ciel tout en « lissant » moins le bruit.

 

Image 2023

Cette image a constitué mon principal projet de l’été 2022 : il s’agit d’une mosaïque de 9 images dans la région de Sadr, plus large donc que la seule nébuleuse du Papillon objet de cette fiche : on y retrouve ainsi des objets bien connus souvent imagés séparément (la nébuleuse du Croissant (NGC 6888), la nébuleuse de l’hélice (Simeis 57), la région en réflexion de NGC 6914…).

La région de Sadr est une zone sur laquelle j’avais envie de revenir depuis mon image faite à l’APN en 2015, mais je ne voulais pas me contenter de refaire un champ similaire. J’avais également envie de réaliser un maximum de poses sur une cible unique au cours d’un été entier, plutôt que de m’éparpiller sur différents objets. Disposant d’une vingtaine de nuits devant moi et les tendances météo s’annonçant favorables, j’ai décidé de réaliser une mosaïque sur cette zone particulièrement riche de la constellation du Cygne. Le suspens dans ce cas étant de disposer de suffisamment de nuits dégagées pour pouvoir finir l’ensemble des images avec un temps de pose équivalent sur chacune des couches (pour une telle mosaïque en SHO, sans compter les ajouts RGB, cela représente tout de même 27 images unitaires…).

Le choix de la zone n’a pas été simple, puisqu’on pourrait trouver des objets intéressants de tous les côtés de l’image… l’avantage de cette zone est qu’elle est assez « centrale » au sein du complexe du Cygne, et qu’il est envisageable de poursuivre la mosaïque ultérieurement en ajoutant des images sur un bord ou sur l’autre.

Cette mosaïque a été réalisée avec le même instrument que pour l’image de 2015 (TSA102 à 600mm de focale) et une caméra monochrome Atik16200 équipée de filtres SHO très sélectifs (3,5nm pour le Ha et 4,5nm pour les filtres OIII et SII). La focale de 600mm, qui se révélait plutôt une contrainte pour une image unitaire à l’APN puisque ne proposant pas un champ suffisant avec un capteur APS-C, se révèle pour cette mosaïque un avantage : l’échantillonnage obtenu est de 2″/px, donc proposant une grande finesse de détails ; tandis que la mosaïque permet d’obtenir un champ très important compte-tenu des dimensions du capteur.

L’image globale cumule 100h de pose en SHO, complétée par des séries plus courtes en RGB pour la couleur des étoiles. Les acquisitions se sont étalées sur une vingtaine de nuits, principalement en Corse. Avec un tel temps de pose, il s’agit sans conteste de mon projet le plus ambitieux à ce jour…

Cette mosaïque a été réalisée avec le même instrument que pour l’image de 2015 (TSA102 à 600mm de focale) et une caméra monochrome Atik16200 équipée de filtres SHO très sélectifs (3,5nm pour le Ha et 4,5nm pour les filtres OIII et SII). La focale de 600mm, qui se révélait plutôt une contrainte pour une image unitaire à l’APN puisque ne proposant pas un champ suffisant avec un capteur APS-C, se révèle pour cette mosaïque un avantage : l’échantillonnage obtenu est de 2″/px, donc proposant une grande finesse de détails ; tandis que la mosaïque permet d’obtenir un champ très important compte-tenu des dimensions du capteur.

L’image globale cumule 100h de pose en SHO, complétée par des séries plus courtes en RGB pour la couleur des étoiles. Les acquisitions se sont étalées sur une vingtaine de nuits, principalement en Corse. Avec un tel temps de pose, il s’agit sans conteste de mon projet le plus ambitieux à ce jour…

Le traitement a été particulièrement long et assez complexe, en particulier pour assembler et harmoniser les différentes tuiles entre elles (quelques bugs sur APP avec des étoiles en double sur certaines zones de chevauchement, ce qui m’a obligé à finaliser l’assemblage avec Pixinsight). Il s’agit d’un traitement en SHO avec un mixage des couches Ha et SII pour la luminance, avec un complément localisé pour la couche OIII.

Pour les couleurs, il y avait énormément de choix possibles ; j’ai retenu une palette SHO assez chaude, avec quelques traitements spécifiques pour certains objets :

• version HOO pour le croissant, qui sinon ressortait exclusivement bleu (avec une perte de détails au passage), ainsi que pour la petite bulle à proximité ;
• version SHO modifiée pour Simeis 57 ;
• version mixée LRGB/Ha pour la région de NGC 6914.

Pour ces traitements localisés, je me suis également servi en complément d’images de ces objets réalisées précédemment (voir les fiches-astro associées sur ce site).

Les étoiles ont été traitées en RGB (avec la couche Ha comme luminance).

Le traitement a été intégralement réalisé sur une version drizzle 2x de l’image, et réduit à 50% au final.

L’un des principaux soucis de réaliser une mosaïque avec autant de pixels est la taille de l’image elle-même : celle-ci est bien sûr fortement réduite pour la version présentée sur ce site. La version « full » (réduite à 50% après traitement) est visible sur ma galerie Astrobin ou via une version zoomable (malheureusement un peu réduite en qualité…).

 

---

Conseils de prise de vue

Comme le montre l’image APN de 2015, un cadrage soigné devient indispensable dès lors qu’on utilise une focale de 500/600mm avec un capteur au format APS-C. Et ce, plus encore si l’on souhaite conserver dans le champ le petit amas NGC 6910. Il faut aussi prévoir un peu de marge dans le cadrage afin d’anticiper sur le crop de l’image après empilement des brutes. Mieux vaut donc éviter de placer la nébuleuse du Papillon en bord de champ.

Le plus simple pour saisir l’ensemble des nébulosités de la région de Sadr est encore d’utiliser un objectif photo de 200/300mm selon le capteur. Couplé à une caméra CCD et au moyen d’un filtre Ha, il est alors possible d’obtenir une image saisissante de cette région, potentiellement jusqu’à la nébuleuse du Croissant.

La présence dans le champ d’une étoile aussi brillante que Sadr apporte également quelques difficultés. Lors de l’acquisition, il est recommandé d’effectuer un test préalable afin de vérifier que les reflets de l’étoile ne sont pas trop gênants. En cas de halo ou de reflets trop prononcés (en particulier si l’étoile est assez éloignée de l’axe optique), il est recommandé de corriger ce point avant de continuer la prise de vue. En effet, de tels artefacts sont quasiment impossibles à rattraper correctement lors du traitement, et peuvent sérieusement affecter l’esthétisme de l’image. A noter qu’un tel souci peut également se produire lorsque l’étoile est juste à l’extérieur du champ.

Sous réserve que les artefacts potentiels de l’étoile soient bien gérés, le contraste et la profondeur de champ qui en résultent apportent un élément très plaisant à l’image finale.

Par ailleurs, les possesseurs de caméra CCD non pourvues de système d’anti-blooming veilleront à ce que l’éclat de l’étoile demeure dans les limites acceptables.

Enfin, un ciel transparent est de mise ; la présence de voiles d’altitude engendrant immédiatement un halo de diffusion important du à l’éclat de l’étoile Sadr, qui peut se propager aux nébuleuses alentour. Et comme on le voit sur les images présentées, quelques fines nébulosités sont visibles à proximité immédiate de Sadr.

 

---

Conseils de traitement

La principale difficulté sur cette zone est de mettre en valeur de manière satisfaisante les faibles nébulosités, qui se détachent parfois à peine du fond de ciel.

Comme sur d’autres objets, il est même parfois compliqué de déterminer sur certaines zones de l’image si des nébulosités sont présentes ou non. Selon le rapport signal sur bruit de votre image, il peut même être délicat dans certaines zones de déterminer si celles-ci contiennent un faible signal ou du bruit ; le risque étant alors de traiter comme du signal ce qui n’est que du bruit, et donc « d’inventer » du signal là où il n’y en a pas ! Dans le doute, je vous recommande de vérifier sur quelques images de référence réalisées avec un temps de pose conséquent ; en sachant qu’il est toujours préférable de ne pas tirer outre mesure sur les curseurs plutôt que de mettre en valeur un signal imaginaire.

Autre conséquence : vous pouvez vous retrouver à devoir gérer une image sans aucune zone de pur « fond de ciel ». L’absence de la moindre zone de référence peut rendre complexe la calibration des couleurs et la neutralisation du fond de ciel, mais aussi la gestion de la montée d’histogramme et la création de masques pour les traitements localisés sur la nébuleuse. A défaut de mieux, une petite zone dans la bande sombre entre les « ailes » du Papillon peut servir de référence ; mais attention : les nébuleuses obscures sont généralement plus sombres que le « vrai » fond de ciel.

Sur cette zone, à condition de disposer d’un bon rapport signal sur bruit et d’identifier une zone de référence correcte pour le fond de ciel, il est possible de procéder à une montée d’histogramme plus « agressive » que la montée classique, par exemple en utilisant la fonction MaskedStretch » de Pixinsight et ce, afin de révéler au mieux les faibles nébulosités. Attention toutefois, ce process peut entrainer des étoiles moins fines qu’avec une montée d’histogramme classique. Il faut donc veiller à ce que cet aspect ne soit pas trop altéré, en particulier pour Sadr, dont l’aspect est déjà assez important par défaut.

Pour des conseils généraux et la présentation de ces différentes méthodes de montée d’histogramme avec des exemples pratiques, je vous invite à consulter mes tutos vidéos dédiés.

Une attention particulière doit également être apportée à la calibration des couleurs. Une bonne calibration doit permettre de révéler certaines nuances dans les nébulosités, ainsi qu’une grande richesse dans la couleur des étoiles. On constate en effet, sur l’image présentée, que les étoiles du champ sont d’une grande diversité et offrent des couleurs bien distinctes, du jaune-rouge au bleu assez prononcé. En RGB, les couleurs des nébulosités sont toutefois assez homogènes, en particulier dans la nébuleuse du Papillon, avec une dominante rouge très marquée.

En l’absence de véritables détails à accentuer sur ces nébulosités, les fonctions HDRMultiscaleTransform ou Local Contrast Enhancement, habituellement conseillées, ne sont ici pas pertinente ; et risquent même de se révéler contre-productives en altérant la dynamique d’ensemble de l’image. De même, le renforcement des structures sombres ne se justifie pas réellement…

En SHO, des nuances plus importantes peuvent être mises en évidence au sein de la nébuleuse ; mais le risque d’une uniformité assez terne reste élevé si le mixage des couches n’est pas réalisé avec subtilité. Il est par ailleurs possible de mettre davantage les détails en valeur sur une telle version narrowband.

 

---

Si je devais la refaire…

La richesse des nébulosités sur cette zone supporte largement de nombreuses heures de pose, quels que soient les capteurs et les filtres utilisés.

On constate bien sur l’image présentée les limites d’un temps de pose réduit : le bruit devient délicat à gérer dans les basses valeurs, et il peut être nécessaire de « lisser » l’image pour lui donner un aspect plus propre. Si cette technique est trop appuyée, cela peut donner au fond de ciel un aspect quelque peu « artificiel » qui nuit à l’esthétisme de l’ensemble.

Si je devais refaire cette zone, ce serait donc avec plusieurs heures de pose supplémentaires… et en réalisant un zoom en SHO dans l’aile « est » du Papillon, qui présente de très beaux et fins détails.

 

---