[SADR] NGC4038 et M83

[Jean-Christophe Dalouzy 768]

Bonjour à tous,

 

Pour ce post, je vous propose 2 images de galaxies réalisées avec le télescope de 350 mm de SADR installé au Chili.

 

1/ NGC4038 et NGC4039

La première est une image du beau couple de galaxies NGC4038 et NGC4039 en interaction, plus connu sous le nom de galaxies des antennes. Cet objet est bien visible de chez nous, mais est malheureusement assez bas, ce qui n'est pas le cas du Chili.

J'ai profité des nuits du mois de Mai (avant El Nino :-)) pour faire des acquisitions en LRVB. Je n'ai pu accumuler au final que : 22 poses de 300s en luminance, 27 poses de 120s en bleu, 30 poses de 120s en vert et 29 poses de 120s en rouge, soit un temps de pose total de 4h36. Je suis un peu déçu au final car le temps de pose est un peu juste pour bien faire sortir les extensions et le piqué des acquisitions n'est pas génial (mauvais seeing et problème de mise au point suivant les couches couleurs) ce qui engendre des couleurs sur les étoiles pas top.

 

 

En complément de ces acquisitions, je me suis également amusé à faire quelques acquisitions en Halpha et en OIII (non utilisées pour l'image esthétique). A partir de ces acquisitions en bande étroite, j'en ai extrait que la part qui vient de l'émission en soustrayant le continuum. L'objectif est de faire ressortir les différentes nébuleuses dans les 2 galaxies. Afin de corroborer ces observations, j'ai récupéré des observations des zones HII réalisées en radio (à une longueur d'onde de 6cm). On constate un très bon accord entre l'observation radio et les observations en Halpha et en OIII. La superposition des images n'a pas été faite au hasard : les images ont été mises à l'échelle et le recadrage a été fait aux coordonnées. On note des différences intéressantes entre le Halpha et l'OIII : certaines zones parfaitement visibles en Halpha, n'apparaissent pas en OIII.

 

 

 

2/ M83

 

La seconde image est assez particulière pour moi car j'avais cette galaxie en poster au dessus de mon lit quand j'étais adolescent. Vous aurez certainement reconnu M83 dans la constellation de l'Hydre.

Les acquisitions ont été faites sur 2 nuits en février dernier avec un ciel particulièrement clément. Elles se décomposent de la façon suivante : 52 poses de 300s en luminance, 30 poses de 120s en rouge, 30 poses de 120s en vert et 28 poses de 120s en bleu. Voilà pour la technique.

 

 

En complément de cette image esthétique, j'ai également fait une image où j'ai fortement tiré sur les seuils pour faire apparaître le mieux possible les plus faibles extensions. Il s'agit de la couche luminance exclusivement.

 

 

 

Afin de pouvoir interprété le contenue de cette image, ci-après une version annotée avec quelques explications complémentaires.

 

- les lignes en rouge représentent les isophotes tracées avec Prism qui mettent en évidence plusieurs choses :
1/ le courant d'étoiles très faible au nord de la galaxie. J'ai trouvé très peu d'observations de ce très faible arc à part dans l'article [1] et quelques photos sur internet où il est exagérément accentué
2/ au fur et à mesure que l'on s'éloigne de M83 le halo se déforme vers l'est. En effet dans la partie brillante de la galaxie, les isophotes sont presque circulaires et centrés sur le noyau de la galaxie alors que dans le halo lointain se déforme pour devenir plus elliptique : le halo de M83 n'est donc pas uniformément répartie autour du coeur de la galaxie. Il faudrait que je fite ces isophotes pour calculer à la fois leur déformation en fonction de la distance au noyau mais également la position de leur centre.

- la ligne verte est un tracé à main levé de la poursuite du courant d'étoiles que j'ai l'impression de deviner à l'oeil : les écarts de niveaux sont trop faibles pour que la visualisation des isophotes aient pu mettre en évidence ces zones.

- enfin les zones bleues, tracées à la main également, présentent des zones où l'on peut voir de très faibles signaux qui viendrait, selon l'article [1], de zones de formation d'étoiles très en dehors du disque de M83. Ces zones apparaissent de façon subtile sur l'image mais sont clairement différentes des galaxies d'arrière plan.

Pour mieux faire ressortir toutes ces très faibles extensions, il faudrait encore grandement augmenter le temps d'exposition, même si je crains que les étoiles brillantes proches polluent beaucoup le fond du ciel.

 

[1] "Neutral hydrogen and magnetic fields in M83 observed with the SKA Pathfinder KAT-7", MNRAS 462, 1238-1255 (2016), G. Heald et al.

 

 

Jean-Christophe

 

[skuenlin 1 309]

Les deux images sont superbe avec un préférence pour M83 qui est plus "piqué".

Le traitement est doux et efficaces. J'aime beaucoup. Bravo

 

Sébastien

[ALAING 58 909]

Des images superbes avec un double effet whaou

Mais bon, le ciel du Chili . . .

Bonne journée,

AG

Et merci pour les explications complémentaires

[XavS 4 472]

Deux magnifiques images Ahhh.... Le Chili

 

Merci pour le partage

 

XavS

[ValereL 15 402]

Coucou Jean Christophe,

très belles images un peu riches en couleur je trouve, mais bon je suppose que c'est voulu ?

[VIGER 1]

Superbes et instructives que sont tes deux communications sur NGC 4038/39 et M83 ! Bravo !

[Sauveur 26 966]

Comme Ag bravo 

[Chani11 3 402]

Magnifiques images, bravo

[COM423 13 145]

Deux cibles que j'adore, sublimes de détails (vive le Chili !) avec un traitement vraiment musclé sur M83, du coup je préfère les Antennes

[Christophe H 6 392]

Très belles,  bravo.

[FranckiM06 12 594]

Magnifique ces deux images 

[Martin Bernier 8 588]

Deux Magnifiques images! Bravo

 

Martin

[jeffbax 7 410]

Vraiment superbe tout ça, avec des explications très intéressantes 🙂

 

JF 

Modifié 31 août 2023 par jeffbax

[Billyjoe 2 947]

C'est très beau !

Beaucoup de profondeur dans les 2 images, on voyage

Par contre je vois des nuances de couleurs (vert rouge)  au bout des antennes, c'est dut aux problèmes d’acquisitions des RVB ?

 

Beau set up

 

[Jean-Christophe Dalouzy 768]

Merci à tous pour vos commentaires.

 

@ALAING Tu sais, depuis quelques mois, le ciel du Chili n'est pas si bon que cela. A cause d'El Nino, le nombre de nuits couvertes ne se comptent même plus : il y en a plus que de nuits dégagées... on se croirait en France .

 

@ValereL Tu sais, je n'ai vraiment pas forcée sur M83, les couleurs sont très vite remontées. Par contre, il est vrai que pour faire apparaître le halo, beaucoup plus faible que la galaxie, j'ai été obligé de travailler fortement sur la dynamique qui donne certainement cette impression de richesse dans les couleurs. Je ferai peut-être une version plus light avec moins d'extension.

 

@Billyjoe Tu notes bien en effet des nuances de couleur. Elles viennent du très faible flux sur les couches RVB dans ces extensions : manque de pose = bruit coloré. J'ai pour autant réduit le bruit chromatique assez fortement, mais c'est insuffisant. Comme quoi, à un moment donné, rien ne remplace les poses .

 

Jean-Christophe

[Jean-Christophe Dalouzy 768]

@VIGER Loïck, je n'avais pas vu que c'était ton premier message sur astrosurf. Bienvenu .

[ValereL 15 402]

Bah nan, te casse pas les pieds, tu précises bien que c'est pour le besoin de la cause ! 

 

[eddie 1 787]

La full sur les antennes est vraiment extra ... bravo Jean Christophe

[Vlaams59 4 636]

Deux images magnifiques,les antennes sont remarquables bravo!

[Jean-Christophe Dalouzy 768]

Bonsoir à tous,

 

Fin août, je vous avais posté une image de la galaxie M83 avec une analyse purement visuelle des différentes extensions faibles de la galaxie, mais également avec le tracé des isophotes. Je vous avais alors fait remarquer qu'au fur et à mesure que l'on s'éloignait de la galaxie, le halo semblait se déformer de plus en plus. Pour quantifier cette observation, je suis allé un peu plus loin dans l'analyse en codant un script en python qui m'a permis entre autre d'ajuster une ellipse sur chaque isophote, d'extraire les paramètres de cette ellipse et de faire la planche ci-dessous en matplolib.

 

Quelques explications des graphiques sont de rigueur :

1/ le graphique en haut à droite présente la distance entre le centre de l'ellipse fité sur les isophotes et le centre optique de la galaxie en fonction de la distance au centre de M83. En clair, cela traduit l'évolution de la position du centre de gravité le la répartition des étoiles par rapport au centre optique de M83 au fur et à mesure que l'on s'éloigne du coeur de M83. On remarque que jusqu'à une distance de 93000 a.l., l'écart entre ce centre de gravité et le centre optique est constant et de l'ordre de 1473 a.l. Puis au fur et à mesure que l'on s'éloigne du coeur de la galaxie, le centre de gravité du halo de la galaxie est de plus en plus décentré par rapport au centre optique de M83.
On peut en déduire plusieurs choses :
- il existe 2 répartitions d'étoiles différentes dans M83 : une zone centrale (coeur de la galaxie, bras spiraux,...) et une zone plus lointaine (halo) avec une rupture franche vers 93 000 a.l.
- la répartition des étoiles de la zone centrale n'est pas parfaitement centrée sur le noyau de la galaxie

2/ Le graphique en bas à gauche présente à la fois l'excentricité de l’ellipse mais également l'angle de l'ellipse par rapport au nord. On constate une fois de plus une différence entre la répartition des étoiles jusqu'à 93 000 a.l. et celle des étoiles au delà de 93 000 a.l :
- pour la partie centrale de la galaxie (sous 93 000 a.l.), la répartition des étoiles ne se fait pas suivant un disque, mais une ellipsoïde qui est orientée suivant un axe Nord/Sud. A noter que selon [2], l'inclinaison de M83 est comprise entre 13° et 24°, ce qui correspond à une excentricité apparente comprise entre 0.22 et 0.4, valeur qui pourrait expliquer cet allongement de la galaxie --> il s'agirait donc uniquement d'un effet de perspective avec une répartition des étoiles bien symétrique par rapport au centre de la galaxie.
- pour le halo, on note que l'angle de l'ellipse s'allonge cette fois sur sur un axe Est/Ouest et confirme bien l'impression visuelle, à savoir que le halo n'est donc pas isotrope autour de M83 et ne suis pas la même dynamique et la même répartition que la partie centrale de la galaxie.

3/ Enfin, le graphique en bas à droite représente le flux relatif en fonction de la distance au centre de la galaxie. On constate que ce flux suit une loi en 1/racine(R^3). Je n'ai a priori pas grand chose à en tirer intrinsèquement, mais il serait intéressant de voir si une telle loi est retrouvée sur d'autres galaxies, comme M74, NGC6946,... voire ce qu'il en est également sur des galaxies elliptiques.

Toutes les distances sont données en année lumière en se basant sur la distance entre la terre et M83 de 4.6 MPc [1] et un échantillonnage mesuré par réduction astrométrique de 1.39''/p.

Je profite également de ce message pour vous transmettre une version plus soft de M83 qui met moins en évidence les extensions externes du premier poste, mais qui est plus naturelle.

Jean-Christophe


[1] "A hard X-ray study of the normal star-forming galaxy M83 with NuSTAR", The Ap. Journal, 824:107 (2016), M. Yukita et al.
[2] "Aperture-synthesis observations of HI in the galaxy M83", The Ap. Journal, 193:309-319 (1974), "D.H. Rogstad et al.

[COM423 13 145]

Bravo pour cette analyse poussée très intéressante et cette seconde version absolument magnifique de la belle M83

Bon ciel.

[ALAING 58 909]

J'ai pas tout bien suivi l'aspect scientifique mais par contre, l'image est très belle

Bonne soirée,

AG

Modifié 20 novembre 2023 par ALAING

[polo0258 38 517]

 magnifiques images !

 polo

[christian_d 3 151]

bonsoir,

 

Très bonne image des antennes, cet objet mythique bien difficile à imager depuis nos latitudes nordiques..

 

Amicalement

 

Christian