Une sombre histoire de poussières

L'été est là et la Voie Lactée étire son long ruban argenté à travers le ciel du début de nuit. En ce moment, le centre de notre galaxie avec ses cohortes d'étoiles innombrables, de nébuleuses brillantes et de nuages de poussières sombres, s'élève au dessus de l'horizon sud, entre les constellations du Sagittaire et du Scorpion. Alors que la plupart des observateurs se délectent des belles régions HII et des amas stellaires denses et brillants du secteur, moi je vous propose de faire un tour du côté obscur de la Voie Lactée, une visite de quelques masses sombres qui semblent sculpter les immenses tapis d'étoiles de notre galaxie.

Depuis Marseille, la Voie Lactée n'est presque pas visible, elle commence à se distinguer depuis les hauteurs des calanques qui font face au sud, en regardant en direction de la mer, là où il n'y a pas de pollution lumineuse.

Évidemment, pour admirer une Voie Lactée magistrale, rien ne vaut le ciel des déserts de hémisphère sud, où le centre galactique brillant trône près du zénith. Là bas le ciel est tellement noir que notre galaxie est subjuguante. De très nombreuses nébuleuses obscures se distinguent à l’œil nu parmi les méandres superposés des bras spiraux de notre galaxie.

Le centre galactique et la grande nébuleuse obscure du "lama" se lève sur le désert de l'Atacama au Chili

La Voie Lactée, sublime, au dessus du désert du Kalahari, en Namibie

Bien souvent boudés par les astronomes amateurs, les nébuleuses obscures sont pourtant des objets astrophysiques à part entière. Il s'agit de grands nuages interstellaires de poussières opaques qui bloquent le rayonnement des astres situés en arrière plan. Elles apparaissent comme des zones très sombres dans le ciel, qu'on remarque souvent comme des espaces vides d'étoiles. Si le ciel est dénué de pollution lumineuse, les nébuleuses obscures commencent à prendre du volume et se révèlent vraiment comme des nuages noirs se détachant sur le fond de ciel lumineux du plan galactique de la Voie Lactée. Les nébuleuses obscures peuvent atteindre des dimensions impressionnantes, certaines s'étendent sur près de 300 années-lumière. Les poussières qui composent ces nuages sombres sont formés principalement de silicates et de graphites de fer et sont souvent recouvertes de glace d'eau ou de méthane. Ces masses de poussières sont parmi les objets les plus froids de l'Univers, leur température n'atteint que 10K (-263°C). 

Il existe plusieurs catalogues répertoriant les nébuleuses obscures mais le plus connu de tous est sans aucun doute celui de Barnard. Ce catalogue de 367 nébuleuses sombres fut publié en 1919 par l'astronome américain Edward Emerson Barnard. Il les décela sur des photographies prises par ses soins.

Edouard Emerson Barnard devant la grande lunette de l'observatoire de Lick que j'ai pu visiter en 2017 !

Catalogue Barnard Astronomy Mall  

Cet été à Marseille est malheureusement marqué par des incendies de forêt à répétition, de ce fait les massifs forestiers du département sont fermés au public. Pour illustrer cet article et profiter de la nouvelle Lune de juillet, j'ai donc dû me contenter de photographier les nébuleuses obscures depuis ma terrasse, en ville et en présence d'une pollution lumineuse conséquente. Mais je dois bien avouer que dans des conditions de prises de vues peu optimales, le Seestar S50 s'en sort vraiment pas mal.

Je commence la séance photo par la célèbre "tache d'encre", une petite nébuleuse obscure très sombre et qui est accompagnée par un bel amas ouvert nommé NGC 6520 (7,6m - 6'). Barnard 86 (5'x3') fut découverte en 1905, malgré sa proximité apparente avec l'amas, les deux objets ne semblent pas liés. Seule la distance de l'amas est connue, il se trouve à 5300 années-lumière. Cette paire cosmique apparaît en avant plan de l'un des régions les plus denses en étoiles de la Voie Lactée !

B86 et NGC 6520 -  Nébuleuse obscure et amas ouvert dans le Sagittaire
ZWO Seestar 50/250 mm - live stacking de 61x10s
Marseille (13)

Juste à l'est de Barnard 86 se trouve une autre nébuleuse obscure plus discrète, il s'agit de Barnard 90 (3'). Toutes les deux se trouvent dans la constellation du Sagittaire. Ici aussi le nuage sombre se détache devant une région très dense en étoiles de la Voie Lactée. Nous sommes en fait dans une zone très lumineuse de notre galaxie appelée la fenêtre de Baade. Il s'agit de l'une des rares régions du bulbe galactique à ne pas être occultée par de la matière interstellaire. A cet endroit le tapis d'étoiles est tellement riche que le fond de ciel n'est même pas noir !

B90 -  Nébuleuse obscure dans le Sagittaire
ZWO Seestar 50/250 mm - live stacking de 61x10s
Marseille (13)

Barnard 92 (15'x9') et Barnard 93 (15'x2') sont situées au niveau de la bordure nord d'un autre grand nuage stellaire du Sagittaire, il s'agit de M24 (4,6m - 120'x90'). Les deux nuages obscurs se trouvent vraisemblablement en avant plan du tapis d'étoiles de M24, à 7000 années-lumière, dans le bras galactique du Sagittaire-Carène. Le nuage stellaire du Sagittaire est quant à lui localisé dans le bras de Norma (la Règle), à une distance de 10 000 années-lumière.

B92 et B93 -  Nébuleuses obscures dans le Sagittaire
ZWO Seestar 50/250 mm - live stacking de 48x10s
Marseille (13)

Je poursuis les explorations photographiques en direction de la constellation d'Ophiucus, afin de tirer le portait d'une des plus célèbres nébuleuses obscures du ciel, à savoir Barnard 72 (37'x17'). Sa forme étroite et sinueuse lui a valu le surnom de nébuleuse du serpent. Sa distance est évaluée à 650 années-lumière. Elle est bordée d'un autre nuage obscur plus compact et plus sombre nommé Barnard 68 (5'). Ce nuage moléculaire est situé à une distance de 500 années-lumière, il s'étend sur près d'une demi année-lumière. Sa compacité fait presque penser à un globule de Bok, des grumeaux compacts et denses où se forment de nouvelles étoiles. Barnard 68 est devenue célèbre après avoir été photographiée par le Very Large Telescope en 1999. Mon image a été galère à traiter car ces nébuleuses étaient malheureusement très basses sur l'horizon sud-ouest, en plein dans la pollution lumineuse de Marseille. Elles méritent d'être à nouveau photographiées, mais sous un bon ciel cette fois-ci.

B72 et B68 -  Nébuleuses obscures dans Ophiucus
ZWO Seestar 50/250 mm - live stacking de 219x10s
Marseille (13)

Plus haut dans le ciel, dans la constellation de l’Écu, se trouve Barnard 104 (20'x10'). Cette nébuleuse obscure est plus discrète que les précédentes, elle a nécessité un temps de stacking beaucoup plus long pour être mise en évidence. Un ciel noir aurait également bien aidé à la faire ressortir de façon plus évidente. Malgré tout, nous pouvons distinguer sa forme originale en "7" inversé. Les anglo-saxon l'appelle le "hameçon" ou le "crochet". Elle n'est pas difficile à pointer, car elle se trouve juste à 19' d'arc de l'étoile Beta Scuti (4,22m).

B104 -  Nébuleuse obscure dans l'Ecu
ZWO Seestar 50/250 mm - live stacking de 184x10s
Marseille (13)

Dans la constellation de l'Aigle, juste à côte de l’Écu, voici Barnard 133 (18'x5'). La distance de ce nuage de poussière est encore une fois mal connue, certaines estimations annoncent un éloignement de 1000 à 1300 années-lumière, ce qui correspondrait à une dimension réelle de 7x2 années-lumière. Cette nébuleuse obscure présente un cœur très sombre d'opacité 6 (sur une échelle de 1 à 6).

B133 -  Nébuleuse obscure dans l'Aigle
ZWO Seestar 50/250 mm - live stacking de 173x10s
Marseille (13)

Barnard 312 est une nébuleuse obscure très étendue (75') et très contrastée, car elle se détache devant le grand nuage stellaire de l’Écu. Comme d'habitude, les distances de ces nuages de poussières sont très mal connues, celle-ci  se situe probablement à plus de 500 années-lumière. Barnard 312 ne tient pas en entier sur le capteur du Seestar S50, le champ large du Seestar S30 serait plus adapté. L'environnement du nuage obscur est riche en hydrogène ionisé, cela peut valoir le coup de l'imager avec un filtre h-alpha ou dual band.

B312 -  Nébuleuse obscure dans l’Écu
ZWO Seestar 50/250 mm - live stacking de 63x10s
Marseille (13)