Même Hercule peinerait à soulever une telle masse d’étoiles !
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Nom : M13 – NGC 6205 – Amas d’Hercule
Type : Amas globulaire – V
Distance : ~22 000 AL
Taille : 20′ (150 AL)
Magnitude : 5,8
Meilleure période d’observation : fin printemps – été
M13 est sans conteste l’un des plus beaux amas globulaires du ciel boréal.
Situé à une distance relativement « proche » de la Terre, à 22 000 années-lumière, il regroupe plus de 500 000 étoiles dans un diamètre d’à peine 150 années-lumière. Il s’agit donc d’un objet perçu comme compact et brillant depuis notre planète. Avec une magnitude de 5,8, il est même perceptible à l’œil nu sous un ciel bien noir et transparent.
Une prise de vue très détaillée du centre de l’amas M13, par le télescope spatial Hubble (Crédits : NASA, ESA, HST)
M13 est l’un des plus vieux objets de notre galaxie ; son âge étant estimé à au moins 12 milliards d’années. Avec une formation aussi ancienne, on pourrait s’attendre à ce que M13 contienne très majoritairement des étoiles vieilles et rougies, en fin de vie. Pourtant on observe une présence inhabituellement élevée, pour un objet de ce type, d’étoiles jeunes et bleues. Les astronomes considèrent généralement que ces jeunes étoiles sont nées à l’extérieur de l’amas avant d’être « capturées » par ce dernier.
Une autre théorie repose sur la forte densité d’étoiles au sein de l’amas, qui est de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de fois supérieure à celle de l’environnement stellaire du Soleil. La collision de plusieurs étoiles pourrait donner naissance à de nouvelles étoiles « rajeunies », chaudes et bleues. Ces étoiles « bleues tardives » (« blue stragglers« ) sont à la fois plus lumineuses et plus bleues que les étoiles du reste de l’amas. Ce type d’étoiles demeure cependant encore mal compris, certaines théories privilégiant la piste de la fusion d’étoiles doubles, ou de transferts de matière dans des systèmes stellaires multiples.
En 1974, un « message » à l’attention d’éventuelles civilisations extraterrestres a été envoyé en direction de l’amas d’Hercule, au moyen du grand radiotélescope d’Arecibo. Compte-tenu de la distance de M13, ce message arrivera dans 25 000 ans… et la réponse éventuelle ne nous reviendra au minimum qu’après la même durée. Cependant, compte-tenu de la vitesse de déplacement de M13, certains astronomes considèrent que le message radio passera… à côté de l’amas dans 25 000 ans !
Les deux images présentées ont été réalisées avec la même optique, un ciel de qualité équivalente et un temps de pose global similaire.
La première a été réalisée en 2015 avec un APN, et la seconde en 2018 avec une caméra CCD monochrome en LRGB :
Hormis le champ supérieur offert par la version APN (mais uniquement du à la taille respective des capteurs utilisés), la version CCD l’emporte clairement sur tous les autres points : détectivité, résolution, équilibre des couleurs, gestion du bruit. L’image réalisée avec la caméra CCD montre notamment un réel gain en terme de définition, visible en particulier dans le centre de l’amas, par rapport à la version APN. Il en résulte également un effet de « fourmillement » visuel plus important en périphérie de l’amas.
Même s’il n’y avait pas de grand suspens sur l’issue du duel, il est toujours intéressant de comparer les résultats obtenus sur une même cible avec des techniques différentes.
Matériel :
TSA102 f/6
AZEQ6 via EQmod
AtikOne 6 (-10°)
Filtres Astronomik LRGB
Guidage : DO + Atik GP
Pixinsight
Acquisition :
L : 5 x 300s (bin1) + 5 x 30s (bin1)
R : 4 x 180s (bin2)
G : 4 x 180s (bin2)
B : 4 x 180s (bin2)
Intégration totale : 1h06
Date(s) de prise de vue : 20 avril 2018
Matériel :
TSA102 f/6
AZEQ6 via EQmod
Canon 1100D Astrodon (800iso)
Filtre Baader Neodynium
Guidage : lunette-guide 9×50 et PLA-MX
Pixinsight
Acquisition :
5 x 180s
5 x 120s
5 x 30s
Intégration totale : 0h30
Date(s) de prise de vue : 12 mai 2015
Dans les deux cas, le faible temps de pose s’explique par le fait que ces images ont été réalisée en fin de nuit, après une session photographique sur un autre objet.
Si le plus bel amas du ciel boréal mériterait amplement qu’on lui consacre plus de temps, on peut tout de même remarquer qu’un temps de pose modeste permet de lui rendre déjà un bel hommage… que ce soit à l’APN ou à la CCD !
Cadrage avec un capteur ICX694 (plus petit qu’un APS-C) à 600mm de focale.
Niveau cadrage, aucune difficulté : il suffit de s’assurer que votre champ photo est bien compatible avec les dimensions de l’amas (20′), en prévoyant un peu de marge pour ne pas que l’objet soit trop à l’étroit : un champ de 30′ (soit la taille de la Lune) suffit alors amplement ! Avec un capteur APS-C, un C8 avec réducteur offre un champ tout à fait correct.
La présence de la Lune n’est pas gênante sur ce type de cible, mais privilégiez les heures de passage de l’objet au méridien afin de le photographier lorsqu’il est au plus haut dans le ciel : vous pouvez ainsi espérer gagner en finesse pour les étoiles et en résolution, en minimisant les effets de la turbulence… M13 culmine à environ 80° au méridien, et la meilleure période pour le photographier en juin : malgré les nuits courtes, l’objet reste la majeure partie de la nuit très haut dans le ciel… et ce type d’objet s’accommode bien d’un temps de pose global relativement court ; aussi n’est-ce pas véritablement une contrainte !
Bien sûr, un ciel transparent et peu turbulent constitue un avantage certain pour réaliser une image de qualité sur cette cible en favorisant des étoiles fines et ponctuelles.
Le centre de l’amas étant beaucoup plus lumineux, il est recommandé sur ce type de cibles de réaliser une série de poses courtes en complément des poses longues afin de mixer les deux au traitement, et ainsi obtenir un amas bien défini au centre tout en conservant les plus faibles étoiles en périphérie. Sur l’image CCD présentée, on constate qu’un mix entre poses de 5 minutes et 30 secondes donne un bon résultat ; cependant ces paramètres doivent être ajustés au regard de l’optique utilisée, afin que de pas surexposer les poses courtes.
Ce type de cible se prête également parfaitement au « Lucky Imaging », technique inspirée de l’imagerie planétaire, qui consiste à réaliser un nombre extrêmement important de pose très courtes afin de ne conserver que les « quelques » centaines ou milliers de meilleures brutes lors de l’empilement. Compte-tenu de la courte durée des poses (0,5s voire moins), cette technique suppose de disposer d’un télescope d’un diamètre conséquent (250mm et plus) et d’une caméra refroidie disposant d’un bruit de lecture très faible. Les dernières générations de caméras CMOS font en ce sens des merveilles. En profitant d’un ciel calme, cette technique permet de « figer » la turbulence et ainsi d’espérer obtenir un gain en résolution par rapport à une image « classique » en poses longues, au détriment cependant d’une détectivité comparable dans le fond de ciel (ce point n’étant toutefois pas rédhibitoire dans le cas présent).
Avec une caméra monochrome, prévoyez un temps d’acquisition suffisant sur chacune des couches couleurs ; et privilégiez pour ces dernières la résolution native de la caméra (pas de binning), afin de conserver la meilleure résolution possible tout en limitant l’apparition de halos lors de l’assemblage L-RGB.
Conserver dans le champ la belle petite galaxie NGC 6207 apporte toujours un « plus » indéniable à l’image, par la profondeur et la perspective qu’elle apporte à l’ensemble.
Sur les amas globulaires, un traitement simple donne toujours de bons résultats. Une montée d’histogramme classique (logarithmique + montée normale) est en général suffisante pour bien mettre en valeur les étoiles tout en conservant un aspect « naturel » de l’amas, avec un centre plus lumineux que les bords. Ce type de traitement permet également d’assurer un fond de ciel satisfaisant.
Si des poses de durées différentes sont réalisées, il convient d’assembler les différentes images empilées sous Pixinsight en mode linéaire avant tout autre traitement, et notamment avant toute montée d’histogramme. Cette composition se fait très simplement à l’aide du process HDRComposition. C’est avec ce type de process que Pixinsight démontre sa grande supériorité sur Photoshop, ce dernier obligeant à un assemblage en mode non-linéaire, ce qui est toujours plus compliqué à réaliser pour obtenir un résultat visuel harmonieux et sans dégradé notable.
Pour une présentation détaillée sur la manière de combiner des images de différents temps de pose, je vous invite à consulter le tutoriel dédié à l’assemblage HDR.
Avec un assemblage en mode linéaire, le traitement est bien plus simple à réaliser, tout en laissant la possibilité de gagner par la suite des détails dans le centre de l’amas avec le process HDRMultiscaleTransform en mode non-linéaire. Vous trouverez dans ce tuto l’ensemble du processus pour utiliser au mieux ce process…
L’utilisation du process HDRMT – en complément du HDR – peut apporter quelques bénéfices au rendu final, en contribuant à désaturer le centre de l’amas et en donnant l’impression de mieux séparer les différentes composantes stellaires… à utiliser toutefois de manière raisonnable afin de ne pas ruiner totalement la dynamique d’ensemble de l’amas (centre plus lumineux que la périphérie…).
Exemple de process HDRMT sur l’amas globulaire M13 (à droite) : le centre est plus piqué mais a perdu sa densité naturelle.
Une autre étape cruciale sur ce type de cibles : la calibration minutieuse des couleurs et de la saturation. Cette étape de calibration des couleurs peut s’avérer piégeuse et est susceptible de poser quelques problèmes aux débutants, notamment à ceux disposant d’un APN défiltré.
A cette fin, le process PhotometricColorCalibration donne souvent de bons résultats avec les réglages par défaut et se révèle bien plus précis qu’une calibration « manuelle ».
Pour aller plus loin, un temps de pose global plus important permettrait de gagner en détectivité dans l’amas et le fond du ciel, assez riche dans cette zone.
Une focale plus importante permettrait également d’obtenir une meilleur définition et une plus grande résolution du centre de l’amas.
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