M17 – Nébuleuse Omega

 

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Résumé

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L’objet

La nébuleuse M17 (également appelée « Omega » en raison de sa ressemblance avec la lettre grecque) est une nébuleuse en émission située à environ 5 500 années-lumière.

La masse de la nébuleuse est estimée à environ 800 masses solaires (ce qui correspond à titre indicatif à la fourchette basse de l’estimation de la masse de la Nébuleuse d’Orion), pour une taille d’environ 40 années-lumière. La « barre » centrale, qui correspond à la région la plus active en création d’étoiles, se limite en revanche à 15 années-lumière.

Située dans la constellation du Sagittaire, en pleine Voie Lactée, elle constitue l’une des plus belles nébuleuses du ciel d’été. Elle est proche visuellement d’autres merveilles telles que les nébuleuses de l’Aigle, de la Lagune ou Trifide. Déjà bien visible à l’œil nu sous un ciel sombre, elle procure un spectacle magnifique avec une simple paire de jumelles, d’autant plus qu’avec un tel instrument la nébuleuse M16 est également dans le champ.

Sa forme caractéristique est reconnaissable avec les plus petits instruments, grâce à sa relative brillance de surface et notamment sur sa bande centrale. Cette nébuleuse présente également de nombreuses zones de poussières, qui offrent un contraste net avec les parties les plus brillantes.

M17 est ainsi l’une des nébuleuses les plus photogéniques et les plus simples à photographier pour l’amateur.

Comme l’essentiel des nébuleuses en émission, le nuage d’hydrogène est ionisé par le rayonnement des étoiles récemment formées au sein de celui-ci. Toutefois, dans le cas de M17, cet amas n’est pas clairement visible, car masqué par les poussières et les nuages les plus denses et opaques de la nébuleuse. L’amas, composé d’une trentaine d’étoiles, se trouve en réalité caché derrière la partie centrale la plus dense et la plus brillante de la nébuleuse (la « barre » centrale) ; comme l’ont montré des observations en rayonnement infra-rouge, permettant littéralement de « voir » au travers des parties opaques.

Dans plusieurs centaines de milliers d’années, lorsque le nuage de gaz qui constitue M17 aura été entièrement transformé en étoiles et dispersé pour le reste, il ne restera alors plus que l’amas ouvert. Il est possible de se représenter le résultat de cette transformation en regardant l’amas ouvert M18, juste à droite de M17 sur le cliché présenté ici. Composé d’une vingtaine d’étoiles jeunes et bleues (du même type que celles cachées au sein de M17), il est situé entre nous et la nébuleuse Omega, à environ 4900 années-lumière.

 

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L’image présentée

Cette image a été réalisée avec un APN défiltré sur une TSA 102, depuis les montagnes corses.

Même en Corse, l’objet descend rapidement sur l’horizon à la mi-août, horizon qui était en outre encombré par une montagne et les lumières d’un petit village au sud de ma position… N’ayant pas envie d’utiliser de filtre anti-pollution lumineuse, j’ai limité le temps de pose unitaire à 3 minutes pour éviter que le fond de ciel ne monte trop.

Cet objet est bien sûr parfaitement possible à photographier depuis la France métropolitaine, mais compte-tenu de sa hauteur limitée, chaque degré de gagné est utile ! En effet, plus l’objet est haut dans le ciel, moins il est affecté par la turbulence et plus la transparence est améliorée, permettant ainsi de gagner en détectivité dans le fond de ciel. C’est pourquoi, le plus souvent, il est recommandé de photographier les objets célestes lors de leur passage au méridien, qui correspond à la plus haute élévation apparente de l’objet dans le ciel en direction du sud (par rapport à l’étoile Polaire).

Profiter d’un ciel bien noir est également un avantage indéniable, pas spécialement pour la nébuleuse elle-même qui est assez brillante, mais pour pouvoir mettre en valeur toute la richesse du fond de ciel dans cette zone de la Voie Lactée.

En l’occurrence, les contraintes inhérentes au lieu d’observation ont limité ces deux aspects. Toutefois, avec seulement 2h de pose au total et des poses unitaires limitées à 3 minutes, on constate déjà tout le potentiel de ce champ. qui fourmille de nébulosités faibles et d’amas d’étoiles.

 

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Conseils de prise de vue

M17 est une nébuleuse brillante et contrastée, mais dont la taille apparente est assez petite. Comme on le voit sur l’image présentée, une focale de 600mm associée à un capteur au format APS-C permet de photographier cette nébuleuse dans son ensemble sans aucun problème, avec beaucoup de latitude pour inclure dans le champ d’autres objets intéressants, comme l’amas M18 (à droite) ou les petites nébuleuses IC 4706 et IC 4707 (au dessus de M17).

Si l’on souhaite se concentrer sur la nébuleuse elle-même, une focale plus importante ou un capteur plus petit n’est donc pas un problème. Au contraire même, compte-tenu de la grande richesse de détails offerte dans sa zone centrale, il est parfaitement possible d’effectuer une photographie très détaillée de celle-ci avec une focale supérieure à 1m.

Attention toutefois, compte-tenu de la hauteur limitée de cette nébuleuse à nos latitude, la recherche de définition peut être contrariée par la turbulence et la transparence du ciel. Il est donc dans ce cas recommandé de privilégier une nuit calme et bien sombre, sans aucun nuages d’altitude ni pollution lumineuse à l’horizon.

Même depuis la Corse, M17 dépasse à peine les 30° d’élévation, et retombe rapidement après son passage au méridien. Pour réaliser une image avec un temps de pose conséquent, il est donc nécessaire d’effectuer les acquisitions sur plusieurs nuits en limitant les prises de vue autour de son passage au méridien (environ 2h maximum de part et d’autre du méridien en fonction de la latitude du lieu, de l’heure de passage au méridien et de l’heure du crépuscule astronomique).

Comme toutes les nébuleuses par émission, M17 dévoile toute la richesse et l’étendue de sa structure au moyen d’un filtre Ha. Compte-tenu de la faible hauteur de l’objet sur l’horizon depuis nos latitudes, il est recommandé d’utiliser un filtre Ha assez restrictif (6nm par exemple). Les autres couches OIII et SII présentent également un beau signal et suffisamment de détails pour conserver un binning 1x en vue de la réalisation d’une image en palette Hubble.

Niveau temps de pose, pas besoin de cumuler les heures compte-tenu de la magnitude de surface élevée de M17. Sur l’image présentée, on constate que le résultat est déjà très correct avec seulement 2h de pose. En revanche, mettre en valeur la richesse du signal dans le fond de ciel implique de multiplier ce temps de pose minimum par 2 ou 3…

 

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Conseils de traitement

Comme pour tous les objets relativement bas sur l’horizon, il est recommandé d’effectuer une sélection scrupuleuse des brutes afin d’éliminer les poses affectées par un défaut de suivi ou des étoiles trop empâtées. Le résultat empilé n’en sera que plus simple à traiter ensuite, tant pour ce qui concerne le bruit que la mise en valeur des détails.

Autre conséquence de la faible hauteur de l’objet : le champ peut être affectée par la pollution lumineuse résiduelle. Il est alors nécessaire de procéder à un retrait de gradient adapté, en prenant garde à ne pas sélectionner de zones trop proches des nébulosités ou des étoiles. Sur ce type de champ, très riche en nébulosités, un retrait de gradient au moyen de la fonction ABE de Pixinsight (avec la modélisation d’un fond de ciel simplifié en retenant un polynôme de degré 1 dans les paramètres) donne souvent de bons résultats sans y passer plusieurs heures… Il est bien sûr possible d’utiliser la fonction DBE, mais en respectant une distance suffisante entre les points de référence et la nébuleuse, sous peine de créer un halo plus sombre et disgracieux autour de celle-ci.

Dans cette région en pleine Voie Lactée et en direction du centre galactique, le fond de ciel est extrêmement riche. A tel point qu’il devient parfois délicat de réaliser des masques adaptés pour effectuer des traitements localisés sur le fond de ciel (réduction du bruit, notamment chromatique) ou sur les nébuleuses (augmentation des détails).

Attention également lors de la sélection d’une zone « neutre » destinée à constituer une référence pour la neutralisation du fond de ciel, la calibration des couleurs ou la montée d’histogramme via une fonction du type MaskedStretch sous Pixinsight. Il est nécessaire de s’assurer au préalable que la zone sélectionnée est dépourvue de nébulosités – mêmes faibles – avant de procéder aux traitements, sous peine d’obtenir un résultat faussé. N’hésitez pas, en cas de doute, à consulter des images d’autres astrophotographes réalisées avec de longs temps de pose pour vérifier la pertinence de votre choix.

L’une des difficultés du traitement est donc de bien mettre en évidence l’ensemble du signal ; et sur les clichés à temps de pose limité de ne pas traiter par erreur un signal « imaginaire » en lieu et place du bruit.

Compte-tenu de la forte brillance de la barre centrale de M17, il est recommandé de pratiquer un rehaussement des détails à l’aide d’un masque de luminance adapté. Dans ce cas, n’hésitez pas à utiliser le process RangeSelection assorti d’une sélection assez forte sur les zones les plus brillantes. Il est ensuite possible d’utiliser les fonctions HDRMultiscaleTransform afin de gagner du contraste dans les détails.

Dans tous les cas, il est possible de pousser un peu les détails dans les zones les plus brillantes de la nébuleuse qui présentent un rapport signal sur bruit plus satisfaisant. Il est donc recommander de travailler sur les zones concernées en les isolant au moyen de masques adaptés, afin de localiser les traitements appliqués. Un renforcement des détails, que ce soit sous Pixinsight avec la fonction HDRMultiscaleTransform, ou sous Photoshop au moyen de la fonction d’AstroTools Local Contrast Enhancement, donne de très bons résultats.

Un renforcement des zones sombres (bandes de poussières au sein de la nébuleuse…) est également possible, par exemple avec le process DarkStructureEnhance (DSE) sous Pixinsight. Attention cependant à ne pas pousser trop fort ces accentuations des zones sombres, au risque de perdre des détails dans ces zones (dégradés de luminosité) et de rapidement donner à l’image un aspect artificiel ou « sur-traité »…

Pour en savoir plus sur la mise en œuvre de ces différents process de rehaussement de détails, je vous invite à consulter le tutoriel dédié à HDRMT, ainsi que le tutoriel plus général consacré à l’amélioration des détails avec Pixinsight, ainsi que le tutoriel spécifique à Photoshop le cas échéant.

Enfin, la richesse du champ stellaire est propice à une légère réduction d’étoiles, afin de mieux mettre en valeur les nébulosités. Toutefois, cette réduction doit être réalisée de manière légère afin de ne pas affecter l’aspect des amas d’étoiles proches et de ne pas générer d’artefacts dans les étoiles les plus faibles. Il est par ailleurs recommandé d’effectuer celle-ci dès le stade stade linéaire plutôt qu’en fin de traitement, pour un résultat plus précis et moins visible…

 

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Si je devais la refaire…

Je reviendrai forcément sur M17 : il s’agit d’une des plus belles nébuleuses accessibles à l’amateur et elle mérite infiniment plus que les 2h de pose de cette image !

Une incursion plus détaillée en SHO me semble incontournable… avec une focale conséquent plus conséquente.

Avec le même matériel que celui utilisé pour la photographie présentée, un cadrage alternatif serait de pointer plus au sud-ouest, afin d’inclure sur le même champ le petit nuage d’étoiles du Sagittaire, beaucoup plus riche que l’amas M18.

 

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