Depuis les débuts de l’astronomie, les objets célestes portent le nom de figures mythologiques et d’autres éléments culturels. Une longue tradition qui est maintenue pour assurer une continuité et un lien avec l’histoire de l’astronomie. En utilisant de tels noms pour de nouvelles découvertes, l’attention du public est attirée sur ces objets et leur signification […]

Depuis les débuts de l’astronomie, les objets célestes portent le nom de figures mythologiques et d’autres éléments culturels. Une longue tradition qui est maintenue pour assurer une continuité et un lien avec l’histoire de l’astronomie. En utilisant de tels noms pour de nouvelles découvertes, l’attention du public est attirée sur ces objets et leur signification est soulignée.

Dans la mythologie grecque, Atlas était un Titan qui soutenait la voûte céleste à l’extrême ouest du monde alors connu. Il est également la personnification des montagnes de l’Atlas marocain, où la majorité des données pour G209.9-8.2 ont été acquises.

En raison de ce fait et de sa ressemblance avec un globe bleuâtre, l’équipe a décidé à l’unanimité de nommer ce rémanent de supernova (SNR) ATLAS, jusqu’alors inconnu.

Le SNR Atlas G209.9-8.2 est le deuxième grand vestige de supernova découvert, analysé, photographié et confirmé par notre équipe d’astronomes amateurs et professionnels. Et encore une fois, l’emplacement du SNR est extrêmement inattendu, se situant à mi-chemin entre Messier 42 et la nébuleuse de la Rosette dans la constellation d’Orion !

L’ÉQUIPE DE CHOC

Marcel Drechsler, Allemagne.

Yann Sainty, France.

Aziz Ettahar Kaeouach, Maroc.

Bray Falls, États-Unis.

Professeur Robert Fesen, États-Unis.

Curtis Morgan, États-Unis.

Richard Galli, France.

LA DÉCOUVERTE DE L’ATLAS – ENCORE INATTENDUE

La première trace de ce rémanent géant de supernova remonte à 2022, lorsque Marcel Drechsler, membre de l’équipe, a examiné diverses données radio à la recherche de structures visibles qui pourraient indiquer un SNR galactique jusqu’alors inconnu. Dans le NRAO VLA Sky Survey (NVSS) à 1,4 GHz, une structure à peine remarquable est apparue qui semblait consister en un léger arc Est et Ouest. Les deux arcs couvraient une superficie d’exactement 2 degrés dans le ciel profond, ce qui équivaut à 120 minutes d’arc, soit quatre fois le diamètre de la Lune.

Une coquille d’émission d’une telle envergure, à environ huit degrés du plan galactique, était tout à fait inattendue. Un premier test avec un filtre H-alpha (Hα) le long du signal radio le plus fort était censé apporter de la clarté, mais rien n’a pu être vu sur les images. Ainsi, « Orion SNR« , comme l’équipe l’avait pour l’instant baptisé, est resté en sommeil pendant un an.

En 2023, Bray Falls a découvert une faible émission optique en Oiii dans les images prises par lui et Curtis Morgan, correspondant à la position et à la taille de la faible coquille radio découverte en 2022. Le rémanent, qui a un diamètre d’environ 1,8° dans le spectre visible et a ensuite été photographié par l’équipe avec plus de 320 heures de temps d’exposition, dans le but de détecter un rémanent géant de la supernova dans une importante constellation septentrionale.

Le résultat fut une coquille d’émission presque complète, qui apparaissait plus brillante au nord (en haut de l’image) et à l’est (à gauche de l’image).

Les premiers indices de signal optique provenant d’Atlas ont été identifiés lors d’une vaste campagne d’enquête durant l’hiver 2023, s’étendant des constellations de Fornax et d’Eridan jusqu’à Gemini et Canis Major.

À l’aide d’un objectif Rokinon 135 mm et d’un double filtre à bande étroite à Hakos en Namibie, l’enquête s’est déroulée d’Ouest en Est à une profondeur de 1,5 heure par panneau. Nécessitant un total de 65 heures de temps d’exposition pour arriver au panneau numéro 43 qui contient l’Atlas SNR (image ci-dessous).

L’image suivante est le champ numéro 43 et, à première vue, il n’y a rien d’évident dedans. En effet, Atlas a une luminosité de surface extrêmement faible et se démarque donc à peine de l’arrière-plan de l’image.

La seule trace du SNR ATLAS visible ici est la section de filament nord la plus brillante près de TaWe1. Il n’est pas rare que des Nébuleuses Planétaires (NP) abritent des coquilles Oiii jusqu’alors inconnues. Par conséquent, nous nous attendions initialement à ce que ce signal soit un halo de TaWe1, mais le fait qu’il semble s’éloigner du NP laisse espérer qu’il pourrait s’agir de quelque chose d’indépendant.

Une intégration de six heures de la région potentielle du filament avec un Delta Rho 350 réalisée par Bray Falls et Curtis Morgan a confirmé qu’il s’agit bien d’une structure intéressante qui représente probablement un SNR (image ci-dessous).

UN VÉRITABLE RESTE DE SUPERNOVA ?

Bien que nous ne disposions pas encore de spectres optiques confirmant définitivement que cette nébuleuse d’un diamètre de près de 2 degrés est un véritable SNR, il n’y a guère de doute sur sa nature. Compte tenu de sa grande taille angulaire, de son emplacement à huit degrés du plan galactique et de sa forte structure nébulaire filamenteuse, en particulier dans le Oiii, il présente bon nombre des caractéristiques attendues d’un SNR. Il n’y a aucune association OB à l’intérieur ou à proximité de la coquille qui indiquerait une région HII. En revanche, s’il s’agit d’une NP, il montre un rapport étonnamment fort entre l’émission Oiii et Hα et une morphologie inversée où le Oiii est le plus fort à des rayons plus grands avec peu de Hα. Ce serait également le plus grand NP connu avec un diamètre de 2 degrés, dépassant l’actuel détenteur du record SH2-216 avec un diamètre de 1,6 degrés.

Pour avoir une idée de la taille énorme de ATLAS G209.9-8.2 et en la considérant comme une possible NP, nous pouvons jeter coup d’œil à la nébuleuse planétaire G208.9-8.0 (TaWe1) située exactement au nord de G209. 9-8.2, dont la région intérieure brillante a un diamètre de 145 secondes d’arc. Avec le halo ovale, TaWe1 atteint un diamètre total de 330 secondes d’arc, ce qui est presque aussi grand que la célèbre nébuleuse de l’haltère (M27) ! Malgré le fait que TaWe1 soit une NP relativement grande, G209.9-8.2 lui donne une apparence carrément minuscule.

La première image couleur de la Nébuleuse Planétaire G208.9-8.0 (TaWe1)

Une autre nébuleuse planétaire sur l’image est la PHR 0615-0025 en forme de bulle, située à la périphérie du groupe de filaments nord-ouest. Même en comparaison avec ce NP, il est peu probable que G209.9-8.2, dont la taille dépasse le PHR 0615-0025 d’un facteur de plusieurs centaines, soit une NP.​​​​​​​

La première image couleur de la Nébuleuse Nlanétaire PHR 0615-0025

L’ATLAS – AUSSI UN GÉANT DE LA RADIO

Comme mentionné au début, la première trace menant à G209.9-8.2 était un faible signal radio montrant deux arcs faibles à 1,4 Ghz. La périphérie orientale (à gauche sur l’image) correspond parfaitement aux données dans le champ visuel. Cependant, la situation est différente avec la périphérie occidentale (à droite sur l’image).

Ici, nous observons que la coque radio s’étend 0,2° degrés plus à l’Ouest que le signal visuel détectable.​​​​​​​

REGARDER DE PLUS PRÈS

Dans le Oiii, le vestige présente une bordure nord plate et brillante, dont la bordure orientale est inhabituellement nette et bien définie. Cette bordure orientale est également la plus brillante sur la carte NVSS à 1,4 GHz. Bien qu’une grande partie du bord Ouest soit faible et/ou absente, il existe une émission diffuse près du centre du vestige.

Comme nous l’avons vu dans d’autres vestiges, l’émission Hα de G209.9-8.2, contrairement à celle de Oiii, est beaucoup moins prononcée. Bien que nous trouvions quelques filaments le long des bords nord et ouest du rémanent, la majeure partie de l’émission Hα est diffuse. Par conséquent, nous ne savons pas si tout le Hα diffus que nous voyons ici est réellement lié au reste. Nous voyons ici qu’un filament Hα le long du bord ouest est cohérent avec le filament Oiii, et qu’il existe un grand champ d’émission Hα diffus à l’extrémité sud du rémanent. Il y a aussi un petit filament incurvé à la limite nord du rémanent et une très faible émission de Hα à l’extérieur (au Nord) du brillant axe Est-Ouest du filament Oiii.​​​​​​​

PLUS DE 320 HEURES D’OBSERVATION

Les données acquises au Maroc ont été collectées en Remote par Aziz Ettahar Kaeouach, Yann Sainty, et Richard Galli à l’Observatoire du Haut Atlas (HAO) à l‘Observatoire de l’Oukaimeden dans le Haut Atlas au Maroc. Aux Etats-Unis, Bray Falls et Curtis Morgan ont photographié l’objet dans les montagnes de la Sierra Nevada aux observatoires Sierra Remote (SRO).

Au total, 327 heures d’exposition ont été prises sur les deux sites stationnaires au Maroc et dans les montagnes du Nevada de décembre 2023 à février 2024, dans les endroits les plus sombres accessibles aujourd’hui aux astronomes amateurs.​​​​​​​

Un premier test avec un filtre OIII et quelques heures de pose, qui devraient permettre dans un premier temps le positionnement exact de tous les champs d’image des membres de l’équipe. La plus grande préoccupation des membres de l’équipe Yann Sainty et Marcel Drechsler était que des détails ou des structures importants du vestige ne seraient pas photographiés.

UNE BONNE PLANIFICATION EST ESSENTIELLE

Le travail préparatoire à un tel projet est très important. Ce serait un cauchemar d’investir des centaines d’heures de travail pour se rendre compte que toutes les configurations ne couvrent pas tout le champ de l’objet. Nous avons donc d’abord dû estimer la taille de l’objet et récupérer les informations de chaque configuration pour déterminer les champs.

Yann Sainty, membre de l’équipe, a planifié et calculé toutes les coordonnées de chaque panneau dans chaque configuration à fournir à chaque membre de l’équipe en fonction de ses configurations.

Une fois l’acquisition des données terminée, un défi majeur résidait dans la combinaison complexe de toutes les données, qui différaient non seulement par leurs dimensions d’image – en raison des différents optiques et capteurs des caméras – mais aussi dans l’orientation nord des ensembles de données respectifs. Cependant, Yann Sainty, membre de l’équipe, a réussi à surmonter tous ces problèmes après des semaines de travail.​​​​​​​

Représentation colorée de toutes les optiques utilisées et des mosaïques créées pour chacune d’elles.

Le résultat est une image mosaïque haute résolution qui inclut non seulement les images dans la gamme spectrale rouge, verte et bleue, mais également celles de la raie de l’hydrogène H-alpha (Hα) et de la raie de l’oxygène doublement ionisé (Oiii).

De plus, il existe une image dite de luminance, qui couvre toute la plage spectrale optique. De cette façon, même les nuages moléculaires extrêmement faibles ont pu être isolées et visualisées.

UNE PRÉSENTATION ARTISTIQUE AU FOND SCIENTIFIQUE

L’image de G209.9-8.2 présentée par notre équipe est une représentation artistique basée sur les données que nous avons collectées. Nous avons veillé à ce que le traitement soit fidèle à l’original, mais nous avons également attaché une grande importance à la création d’une image visuellement attrayante. Veuillez garder cela à l’esprit lorsque vous regardez l’image.

Les deux ‘’petites’’ nébuleuses planétaires de l’image ont été traitées séparément et réintroduites dans l’image finale, car ces deux NP ont une luminosité de surface très élevée qui dépasse de loin celle de G209.9-8.2. Afin de créer une image globale harmonieuse, leur luminosité a donc été considérablement réduite.

La luminosité des zones individuelles de G209.9-8.2 a également été ajustée, car la zone nord légèrement aplatie est la partie la plus lumineuse du SNR, mais nous voulions également montrer clairement les parties sud les plus faibles. La partie nord a donc également été atténuée.

La luminosité de la poussière cosmique, en revanche, a été légèrement augmentée, car cela est d’une grande importance pour comprendre G209.9-8.2, où les parties de cette poussière cosmique qui bloquent les émissions du SNR, en particulier en Oiii, expliquent ainsi l’apparence particulière de l’Atlas SNR.

Afin d’obtenir une vue dégagée du SNR, la taille apparente des étoiles a également été réduite. Cette technique de traitement est désormais courante en astrophotographie, mais nous aimerions tout de même la mentionner ici.

En regardant notre image globale détaillée de l’Atlas SNR, vous pourriez penser que l’intelligence artificielle (IA) a été utilisée ici. En effet, diverses applications d’IA ont été utilisées pour le traitement des images. Cependant, nous nous sommes assurés que l’IA n’ajoutait aucun détail artificiel à l’image. Nous avons utilisé des applications d’IA qui réduisaient le bruit, amélioraient modérément l’image et corrigeaient les étoiles légèrement déformées. Après avoir utilisé une IA, les détails ont été comparés à ceux de l’image brute et leur précision a été vérifiée. Toutes les autres techniques de traitement sont de nature traditionnelle et ont été mises en œuvre à l’aide des logiciels Photoshop et PixInsight.

La comparaison dans les images ci-dessous montre les données brutes Oiii en niveaux de gris et l’image finie à 100 % avec la même section d’image ci-dessous.

Les données brutes ont été étirées de manière non linéaire, le continuum a été soustrait et les artefacts stellaires ont été supprimés.

NOS REMERCIEMENTS SPÉCIAUX

L’équipe tient à remercier :

Le Professeur Robert Fesen pour sa confiance et pour le suivi scientifique,

Le directeur de l’Observatoire de l’Oukaimeden, Le Professeur Zouhair Benkhaldoun qui nous a permis de bénéficier d’un des plus beaux ciels du globe et pour la collaboration Pro/Am dont il est l’initiateur,

Benjamin Martino pour avoir réalisé la superbe vidéo de présentation du nouveau SNR Atlas.