Un portrait de M42 La nébuleuse de Orion

Par G. St-Onge & L. Morin CDADFS (Club d'Astronomie de Dorval) et la SAM Janvier 2003

# Première Partie Filtres F1, F2, F3, B, V, R. I.

# Deuxième Partie de M42 / Filtre Ha et IR

======================

# Première Partie Filtres, F1, F2, F3, B, V, R. I.

## Le but de ce travail ##

et

Les images :

Messier 42 : La grande nébuleuse de la constellation de Orion.

Messier 42 ou NGC 1976

M42 A.D. 05h 35.3 Déc. -05° 23'
L'objet principal de la constellation d'Orion est sans aucun doute M42, la Grande Nébuleuse d'Orion, très bel exemple d'une nébuleuse diffuse et l'un des plus beaux objets que l'on puisse trouver dans les cieux. Magnifique objet. Pouponnière d'étoiles.
Au c
ur de la nébuleuse d'Orion on trouve la région du Trapèze et Theta (q) Orionis, étoile multiple probablement la plus connue et l'une des plus intéressantes dans un petit télescope.

Image #1 : Filtres BVR


Le but de ce travail

Le but de ce travail est de mettre à la disposition de tous les images de M42 dans différents filtres que l'on utilise. Soit les filtres de la série de filtres photométriques soustractifs (Kron-Cousin compatibles) U,B,V,R,I, et d'un filtre Ha d'une bande passante de 10nm centrée sur le Ha. En plus d'un filtre I-Rouge qui est efficace à 830nm et plus, soit jusqu'à environ 1100nm dans notre cas. En plus des filtres F/1, F/2, F/3. À bandes passantes larges.

(Notes explicatives)

Intro Photométrie M42

- L'utilisation de filtres comme les (F1 à F4, B, V, R, I, le Ha et IR) permet d'isoler, dans le domaine de chaque filtre, un aspect de la nébuleuse, particulier à la région énergétique correspondante dans le spectre électromagnétique.


- On peut donc présumer que les filtres F1 à F3 nous montrent progressivement des bandes de transmission de plus en plus rouges. F1 a une transmission de ~ 400nm à 1100nm et le F3 a une transmission de ~ 620nm à 1100nm.
- Ces trois filtres sont transparents au spectre continu (continuum), ainsi qu'au spectre d'émission particulier aux objets comme la grande nébuleuse de Orion M42.
- On obtient donc des images qui présentent la nébuleuse Messier 42 telle que détectée au CCD, dans des bandes de transmission très larges. L'image en filtre F1 contient les éléments les plus bleus de M42, et l'image en F3, elle, contient les éléments les plus rouges de la nébuleuse.

L'utilisation de filtres B, V, R et I


- Ces filtres sont le résultat des filtres F1 à F4, lorsque ceux-ci sont appliqués l'un sur l'autre. (soustraction)
- De ces manipulations on obtient des bandes de transmission très minces, qui sont compatibles au système de filtres photométriques KC (KRON-COUSIN) UBVRI. Ceux-ci peuvent alors servir à effectuer des mesures photométriques, et à estimer les indices de couleurs des
peaks d'intensité des étoiles, pour en déduire des propriétés physiques.

Notre objectif en utilisant les filtres B, V, R et I

- Essayer d'isoler les matériaux de la nébuleuse M42, détectables dans les bandes de transmission de chaque filtre.
- Les éléments détectables en filtre " B " sont très bleus
- Les éléments détectables en filtre " I " sont très rouges

On peut donc présumer :
- Ce qui est observable en filtre " I " (+ rouge) est plus froid, et plus profond dans les gaz de la nébuleuse.
- Ou encore que ces matériaux sont obscurcis par la présence de poussières (et gaz).
- Ou que leur lumière traverse une plus grande quantité de matière devant la nébuleuse, entre nous et la nébuleuse dans l'espace interstellaire. Certains de nos filtres rouges sont transparents à une émission importante de ce type de nébuleuse, qui est l'Hydrogène alpha à 656,3 nm.

- Les filtres plus bleus, comme le filtre " B " : On présume observer des matériaux plus en surface de la nébuleuse. Ces matériaux ont moins d'obstacles à traverser, ceux-ci peuvent être plus énergétiques (plus chauds). Comme les émissions de l'Hydrogène : H
d à 410nm, le Hg à 434nm, et Hb à 486nm.

- En plus les filtres ne laissent passer que certaines bandes d'émission particulières à chacun. Les filtres " V " et " I " sont considérés comme des filtres qui ont une transmission au spectre continu; on n'y voit pas d'émission importante. Ils peuvent donc être utilisés comme filtres soustractifs à d'autres filtres qui contiennent de l'émission, pour isoler l'émission de ceux-ci. Comme exemple voir la section du filtre
Ha, Image #10, et les notes explicatives " Des mécanismes qui peuvent créer de l'émission dans des nébuleuses ", dans la deuxième section de ce travail.

Les images :

Toutes ces images proviennent de nos instruments. Elles ont été prises par un télescope de type Schmidt-Cassegrain de 8 pouces (200 mm) d'ouverture à un rapport focale de F/6.3, (1260 mm). La résolution théorique est d'environ 1,5 seconde par pixel.

Quelques images proviennent du télescope Schmidt-Cassegrain de 11 pouces d'ouverture à F/5 et F10 (elles sont identifiées). Donc à des focales de 1400 mm ou 2800 mm. La caméra CCD utilisée n'étant pas la même, la résolution par pixel est donc de : à F/5 ~ 4 secondes et à F/10 ~2 secondes.

Donc voilà l'aspect changeant de la nébuleuse de Orion M42 sous différentes lumières. Ce dossier peut être lu en descendant le curseur à la droite, pour ne pas manquer aucune image. Ou allez directement à certaines informations et images par les sections de liens (Jaunes). Ces images peuvent servir à des travaux portant sur des sujets sérieux en autant que leurs sources sont bien identifiées.

Pour voir M42 en filtre Ha et en Ir, allez voir le deuxième section de ce travail


Les Filtres, F1, F2, F3, B, V, R. I.

- Image #2 : Le filtre no 1 est efficace de ~ 415nm à 1100nm.

- Image #3 : Le filtre no 2 est efficace de ~ 520nm à 1100nm.

- Image #4 : Le filtre no 3 est efficace de ~ 620nm à 1100nm.

- Image #5 : Le filtre B est efficace à (50%) de ~410nm à ~520nm

- Image #6 : Le filtre V est efficace à (50%) de ~517nm à ~617nm

- Image #7 : Le filtre R est efficace à (50%) de ~620nm à ~785nm

- Image #8 : Le filtre I est efficace à (50%) de ~793nm à ~1100nm

- m42 Filtre B

- m42 filtre V

- m42 filtre R

- m42 filtre I


 Image #2 : Le filtre no 1 est efficace de ~ 415nm à 1100nm.

Image #3 : Le filtre no 2 est efficace de ~ 520nm à 1100nm.

Image #4 : Le filtre no 3 est efficace de ~ 620nm à 1100nm.

m42, Filtre B

Image #5 : Le filtre B est efficace à (50%) de ~410nm à ~520nm

Tableau des principaux éléments en émission

Filtre B.

Bleu ~ Nombre pour M42
Hd à 410nm ~ 28
Hg à 434nm ~ 44
HeII à 469nm ~ trace
Hb à 486nm ~ 100

[OIII] à 495,9nm ~ 112
[OIII] à 500,7nm ~ 340

Discussion filtre "B"

- En filtre B, la nébuleuse M42 nous montre d'étonnants détails près du Trapèze, (q ) Theta Orionis au centre de la nébuleuse. À l'extrémité nord de la région centrale on peut voir une ligne sombre qui coupe en deux la pointe, et quelques lignes sombres qui s'éloignent du cur principal de la nébuleuse (en bas à droite)! La pointe opposée (en haut à droite) montre deux régions lumineuses superposées, séparées par une ligne obscure (ce sont sûrement des réflexions des étoiles q2 et AK dans le verre du filtre. On devine le même phénomène pour le trapèze q Orion)? - Et au nord-est (droite) de l'étoile q2, on voit une petite source lumineuse (une étoile?).

- En bas à droite on voit une autre image de M42 en filtre B, elle nous montre les régions entourant celle de la photo principale.

m42 Filtre V

Image #6 : Le filtre V est efficace à (50%) de ~517nm à ~617nm

Tableau des principaux éléments en émission.

Filtre V.

Vert ~ Nombre pour M42
Pas d émission (Continuum)

Discussion filtre "V"

Dans ce filtre le cur de M42 est moins détaillé qu'en filtre B, Même que c'est principalement cette région centrale qui domine dans ce filtre, peu de détails sont visibles en périphérie. En filtre V on peut voir plusieurs régions lumineuses, dont une au sud-ouest de l'étoile q2, qui est une région très sombre en filtre B. Et la région lumineuse principale juste à l'ouest (à gauche) du trapèze est bien différente en filtre V (comparez au filtre B). Juste à l'est (droite) de l'étoile q2 on voit un point lumineux important.



m42 Filtre R

Image #7 : Le filtre R est efficace à (50%) de ~620nm à ~785nm

Tableau des principaux éléments en émission.

Filtre R

Rouge ~ Nombre pour M42
[OI] à 630nm ~ 22
[OI] à 636,4nm ~ trace
[NII] à 654,8nm ~ 15
HI à 656,3nm ~ 300
[NII] à 658,4nm ~30
[SII] à 671,6nm ~ trace
[SII] à 673,1nm ~ trace

Discussion filtre "R"

Le filtre R permet d'observer l'ensemble de la nébuleuse avec beaucoup de détails. Le cur de la nébuleuse est bien détaillé, on peut voir la région lumineuse (à l'ouest sud ouest) près du trapèze qui change encore d'aspect. Et juste à l'est (à droite) de l'étoile q2, on peut voir maintenant deux sources lumineuses côte à côte. Et à remarquer tout juste à l`ouest (à gauche) de l'étoile AK, un arc lumineux est observé avec ce filtre R.



m42Filtre I

Image #8 : Le filtre I est efficace à (50%) de ~793nm à ~1100nm

Tableau de l'élément en émission.

Filtre I

Proche IR (continuum).
[SIII] à 953 nm ~ trace

Discussion filtre "I"

En filtre I, un grand nombre d'étoiles semblent observables dans le cur de la nébuleuse. La région tout près du trapèze à l'ouest (gauche) de celui-ci, est très atténuée, elle n'est plus aussi lumineuse que dans les filtres B,V et R. Près de l'étoile q2 , on trouve au nord-est une source lumineuse, et quelques-autres au sud et à l'est de l'étoile q2. On peut aussi voir collée sur l'étoile q2 à l'ouest de celle-ci (gauche) une bande lumineuse allongée N-S.


# Allez voir la Deuxième Partie de M42, en filtres Ha et Proche Infra rouge...

Les images de ce travail ont été ajustées pour obtenir les meilleurs contrastes possibles.

Des filtres : logarithmes, masque flou, ondelettes ont aussi servi à faire ressortir les reliefs de ces images.

Les images sont de : Gilbert St-Onge, Michel Auclair, et Lorraine Morin

Une seule image vient de Two Micron all Sky Survey

- Pour voir une carte de la constellation allez à : (Page du club d'astronomie de Dorval)

http://membres.lycos.fr/cdadfs/constellation/orion/orionchasseur.html

- Pour voir une photo de la constellation allez à : (Page de Marjolaine Savoie du club d'astronomie de Dorval)

http://membres.lycos.fr/cdadfs/imagesms/maison.jpg

Références :

- Burnham, Robert jr., Burnham s Celestial Handbook,
New York, Dover Publication inc., 1978.


- Mallas & Kremer, The Messier Album, Cambridge, Mass.
Sky Publishing Corporation, 1980


- Hans Vehrenberg, Atlas of Deep-Sky Splendors, Cambridge, Mass.
Sky Publishing Corporation, 1983

- David Malin & Paul Murdin, Colours of the stars, Cambridge University Press, 1984

- Two Micron all Sky Survey, 2 Mass Atlas Image Mosaic, Infrared Processing and Analyse Center & University of Massachusetts

Deuxième Partie

ou

Page Recherches/Travaux