Comment observer les galaxies.

C'est l'observation la plus difficile que vous puissiez faire. C'est aussi le plus gratifiant.

Par Michael E. Bakich  | Publication: vendredi 22 février 2019

La galaxie Pinwheel (M33) se trouve dans le triangle. Bien que sa magnitude soit de 5,7, il s'étale sur une zone de 67 'par 41,5'. Cela rend sa luminosité de surface faible. Prenez votre temps et passez à un oculaire haute puissance pour étudier les concentrations le long de ses bras en spirale.

Toutes les images par Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona

Contrairement à certains objets du ciel profond, les galaxies peuvent être difficiles à voir. Leur lumière est étalée et souvent leurs détails sont faibles. Néanmoins, les observateurs débutants du ciel peuvent se demander comment des objets composés d'un billion ou plus de soleils individuels peuvent être si difficiles à voir. Bien sûr, la réponse est la distance. 

Les galaxies sont si loin que, à l'exception de quelques-unes, elles semblent petites et pâles.

Les observateurs avancés considèrent l'observation de galaxies faibles comme un défi. Je connais un amateur qui est passé d'un télescope de 8 pouces à un 12 pouces, puis à un 16 pouces et, au moment où j'écris ceci, maintenant une lunette de 24 pouces. Avec chaque nouveau télescope, les galaxies qu'il observait devenaient de plus en plus faibles, toujours juste à la limite de ce que le télescope révélerait.

Ce type d'observation compulsive et compétitive n'est peut-être pas pour vous. C'est bon. Beaucoup de galaxies sont relativement brillantes.

La galaxie des cigares (M82) se trouve à 37 'au sud de la galaxie de Bode (M81). Pointez votre télescope dessus et vous pourriez penser que vous voyez une galaxie exploser. Ce que vous avez trouvé est l'exemple classique d'une galaxie Starburst. Le M82 a une plus grande luminosité de surface que la plupart des galaxies. Pour illustrer ce que cela signifie, comparez M82 à M81 dans un oculaire qui ne fait que les encadrer tous les deux. Bien que M82 brille d'une magnitude et demie plus faible que M81, il semble à peu près aussi brillant.

En plus de la luminosité d'une galaxie (donnée en termes de magnitude), vous devez également prendre en compte sa luminosité de surface - la magnitude de la galaxie divisée par sa superficie. La luminosité de surface est exprimée en termes de magnitude par minute d'arc carré ou par seconde d'arc carré pour les petites galaxies.
 

Mon défunt ami, Jeff Medkeff, a développé une règle simple pour déterminer à quel point une galaxie sera difficile à voir. Il a multiplié la magnitude par la luminosité de la surface. Plus ce nombre est élevé (pas d'unités, juste un nombre), plus la galaxie sera difficile à observer. Cette règle semble fournir un bon indicateur de difficulté.

Avant d'observer

D'après mon expérience, six facteurs détermineront le déroulement de votre session d'observation de la galaxie.

1) La taille importe.

Vous pouvez être le plus grand observateur que cette planète ait jamais vu, mais si vous essayez d'observer des galaxies à travers un télescope de 4 pouces, votre journal d'observation va être rempli de rapports de formes approximatives et de descriptions comme "suggérées" et " petit et faible. »Il n'y a aucun moyen de contourner cela. Si vous voulez observer des galaxies - et je veux dire vraiment tirer quelque chose du temps que vous mettez dans l'oculaire - vous devez utiliser un télescope avec une ouverture de 8 pouces ou plus.

La galaxie de Bode (M81) brille suffisamment pour apparaître à travers des jumelles, mais plus le télescope est large, mieux c'est. Grâce à une lunette de 8 pouces, vous verrez une grande région centrale lumineuse entourant le noyau beaucoup plus lumineux. Grâce à un instrument de 12 pouces, vous détecterez comment les bras en spirale s'enroulent étroitement autour du noyau. Le bras le plus à l'est semble plus lumineux. Malheureusement, vous ne détecterez aucune piste de poussière ou région de formation d'étoiles à travers des oscilloscopes amateurs de toute taille.

2) Soyez patient.
 

Rome n'a pas été construite en un jour. De même, une galaxie ne dévoilera pas ses secrets en une minute. Commencez par noter sa forme générale. Est-ce rond, ovale, rectangulaire, triangulaire? (À ce stade, aucune description n'est mauvaise.) Ensuite, regardez la façon dont la luminosité est distribuée. Y a-t-il une condensation centrale? Y a-t-il des zones plus lumineuses ailleurs? Notez les étoiles dans le champ de vision. Comment la galaxie ou ses parties les plus brillantes se comparent-elles aux étoiles de champ?

3) Augmentez la puissance.

Utilisez l'oculaire dont vous avez besoin pour localiser votre galaxie cible. Commencez ensuite à augmenter le grossissement.

À mon avis, l'une des plus grandes erreurs que font les nouveaux observateurs est de croire qu'une puissance inférieure rendra la galaxie plus facile à voir. En fait, l'utilisation d'une puissance plus élevée augmentera le contraste entre la galaxie et le fond du ciel. Roger N. Clark explique longuement pourquoi cela est vrai dans son superbe livre, Visual Astronomy of the Deep Sky (Cambridge University Press, 1990).

La galaxie Silver Coin (NGC 253) fait partie des 10 meilleures galaxies de tous les observateurs - c'est si bon. Cet objet n'a cependant pas un «quotient de renommée» particulièrement élevé, car des sites du nord, il se trouve bas dans le ciel du sud. Ça, et Messier ne l'a pas observé.

4) Continuez.
 

Lors de la visualisation des galaxies, l'expérience de l'oculaire n'est jamais plus importante; ce qui me semblait être une goutte amorphe lorsque j'ai commencé à observer révèle maintenant une multitude de détails.

Voici quelque chose de bon à savoir lorsque vous débutez: Lorsque vous observez des galaxies, en particulier dans les régions riches telles que Coma Berenices et Virgo, vérifiez attentivement le champ de vision. Votre télescope peut révéler des galaxies qui ne figurent pas sur votre carte stellaire.

5) Les filtres peuvent aider.

Les galaxies émettent de la lumière à partir d'une combinaison de différents types d'objets. De ce fait, leurs spectres sont essentiellement continus. L'utilisation d'un filtre supprime simplement une partie de la lumière de la galaxie, ce qui rend les cibles faibles encore plus difficiles à observer.

Dans certains cas, les filtres de pollution lumineuse peuvent aider, mais ils sont inutiles si vous avez une petite portée. Certains observateurs avec de grandes portées utilisent un filtre 82A pour observer les galaxies en raison de ce qu'il fait pour supprimer l'éclat naturel de la haute atmosphère.

D'autres observateurs ont utilisé des filtres bleu clair et bleu foncé sur des galaxies en spirale brillantes pour augmenter le contraste de leurs bras. Les résultats varient, mais cette technique fonctionne sur le Whirlpool Galaxy (M51), le Southern Whirlpool Galaxy (M83) et d'autres.

La galaxie sud de Pinwheel (M83) est la spirale barrée la plus fine visible par les observateurs de l'hémisphère Nord. Il apparaît presque de face, vous verrez donc sa structure en spirale à travers des télescopes avec des ouvertures aussi petites que 6 pouces. Le noyau est petit et rond, et la barre s'étend au nord-est et au sud-ouest. Les deux bras en spirale sont faciles à voir, mais celui qui s'enroule vers le sud depuis l'extrémité nord-est de la barre apparaît mieux.

6) Le ciel décidera.
 

Que votre télescope fournisse ou non de superbes vues sur une nuit donnée est hors de votre contrôle. La stabilité visuelle ou atmosphérique fixe la limite de la quantité de détails disponibles.

Certains astronomes amateurs pensent que les galaxies étant des objets étendus, la vue ne les affecte pas autant que, disons, les étoiles doubles. S'il est vrai que les galaxies sont relativement grandes, les détails que vous essayez de repérer en elles (structure du bras en spirale, condensations stellaires, etc.) ne le sont pas, et ces détails sont à la merci de la nuit.

À observer

Pour réussir à observer les détails à l'aide de télescopes de taille moyenne, respectez les spirales du catalogue de Charles Messier, en particulier M31, M33, M51, M64, M81, M83, M106 et M108. Pour les observateurs avec de grands télescopes, essayez M61, M91 et M95, ainsi que NGC 1395. Ces quatre objets sont des spirales barrées. Avec un grossissement suffisant, vous verrez facilement à la fois la barre et l'étendue des bras en spirale.

L'observation visuelle d'une structure en spirale détaillée, comme vous le voyez sur les images, nécessite un grand télescope. Ma préférence est d'utiliser des télescopes de 20 pouces et plus pour un tel travail. Je ne possède pas une portée aussi grande, mais j'assiste à autant de fêtes d'étoiles que je peux - et j'ai beaucoup d'amis pour observer les étoiles. À travers de plus petites portées, je vois souvent ce que beaucoup appellent des marbrures (une alternance de lumière et d'obscurité), ce qui peut indiquer la présence de bras en spirale mais n'en est pas une véritable observation.

Les galaxies irrégulières sont la plus petite classe de galaxies, mais à mon avis, elles sont beaucoup plus intéressantes que les elliptiques, la plus grande classe. La plupart des irrégularités sont faibles, mais il y a des exceptions. Le roi des galaxies irrégulières pour les astronomes amateurs du nord est M82 à Ursa Major. Dans l'hémisphère sud, eh bien, c'est assez évident. Les grands et petits nuages ​​magellaniques sont, en raison de leur proximité, les galaxies les plus brillantes - de tout type - de la période. La galaxie à cigares du Sud (NGC 55) chez Sculptor, Caldwell 21 (NGC 4449) à Canes Venatici, Centaurus A (NGC 5128) à Centaurus et la galaxie de Barnard (NGC 6822) en Sagittaire sont d'autres galaxies irrégulières relativement brillantes.

La galaxie des baleines (NGC 4631) a souffert du passage étroit d'une plus petite galaxie (NGC 4627) qui a vraiment remué les choses il y a longtemps. Sa région centrale est un maelström de formation d'étoiles. D'énormes amas d'étoiles, visibles à travers des télescopes de 12 pouces ou plus, se trouvent tout le long des bras en spirale. Si vous avez la chance d'observer NGC 4631 à travers une lunette avec une ouverture supérieure à 16 pouces, recherchez les zones sombres faites de poussière et de gaz froid au milieu des taches brillantes.

Amas de galaxies
 

Avez-vous une grande portée et beaucoup de patience? L'observation d'amas de galaxies peut être pour vous. De tels groupements, maintenus ensemble par une attraction gravitationnelle mutuelle, peuvent contenir une poignée de galaxies ou plus d'un millier. Et si vous débutez, notez qu'un amas galactique et un amas de galaxies sont totalement différents. Le premier est un groupe d'étoiles (également connu sous le nom d'un amas ouvert). Ce dernier est un groupe de galaxies.

Deux groupes populaires de galaxies sont le groupe Virgo et le groupe Fornax. L'amas de la Vierge se trouve à environ 50 millions d'années-lumière de la Terre, et il est brillant - pour un amas. Un certain nombre d'objets Messier en font partie, notamment M49 (le plus brillant), M58, M60, M84, M85, M86, M87, M88, M89, M90, M98, M99 et M100. De plus, plus d'une centaine de galaxies NGC raisonnablement brillantes appartiennent à l'amas de la Vierge.

Alors que l'amas de la Vierge est le groupe le plus connu, de nombreux observateurs considèrent que l'amas de Fornax est le meilleur pour les astronomes amateurs en raison des galaxies intéressantes qu'il contient. Ils ne sont que 18. Le plus brillant est le Fornax A (NGC 1316) de magnitude visuelle 8,8 avec une luminosité de surface de 12,7. NGC 1399 (magnitude visuelle 9,8, luminosité de surface 12,3) est le prochain plus facile à voir. NGC 1365 (magnitude visuelle 9,5, luminosité de surface 13,7) est le troisième plus facile. Il s'agit d'une spirale barrée face à face avec des bras en spirale ouverts. Grâce à une grande lunette équipée d'un oculaire à champ large et haute puissance, vous apercevrez jusqu'à 10 membres du groupe Fornax.

Avez-vous accès à un grand télescope? Dirigez-le ensuite vers Corona Borealis, dirigez-vous à 2 ° au sud-ouest de Nusukan (Beta [b] Coronae Borealis) et ciblez l'amas de galaxies Abell 2065. Cet objet fin est un défi même à travers une lunette de 16 pouces. Dans le champ à demi-degré qui englobe cet amas, vous verrez une demi-douzaine de galaxies.

Le nom le plus célèbre lié aux amas de galaxies est celui de l'astronome américain George O. Abell. En 1958, il a publié une liste de 2 712 amas nordiques de galaxies (jusqu'au sud jusqu'à la déclinaison –27 °). Une liste des amas de galaxies du sud (numéros 2 713 à 4 076) a été complétée après la mort d'Abell. Un catalogue supplémentaire d'objets méridionaux contient 1 174 amas de galaxies supplémentaires considérés comme pas assez riches ou trop éloignés pour être inclus dans le catalogue principal. Ils sont désignés par le suffixe -s, comme dans Abell 696s. 
 

En effet, les clusters Abell les plus brillants peuvent apporter une grande satisfaction aux utilisateurs de grande envergure. Malheureusement, des milliers de ces groupes resteront à jamais au-delà de la gamme d'instruments amateurs.

Pour d'autres amas de galaxies, essayez les membres les plus brillants du catalogue Hickson. L'astronome canadien Paul Hickson est l'auteur de l'Atlas des groupes compacts de galaxies en 1994. Ce livre contient 100 groupes compacts de galaxies, dont certains célèbres comme le Quintette de Stephan. N'achetez pas ce livre si vous débutez; c'est une liste pour les astronomes amateurs sérieux avec de grands télescopes.

NGC 4395 semble impressionnant sur cette image. Parce qu'il mesure 13,2 'par 11', il a cependant une faible luminosité de surface. Il faudrait un énorme télescope amateur pour révéler les détails que vous voyez ici.

Catalogues Galaxy
 

Il existe de nombreux catalogues de galaxies. Certains des meilleurs sont le Catalogue morphologique des galaxies (en abrégé MCG), qui contient 30 642 objets, le Catalogue Zwicky des galaxies (ZC) avec 19 367 objets, le Catalogue général d'Uppsala (UGC) avec 12 921 objets et le Catalogue de la galaxie sud ( SGC), compilé par l'Observatoire européen austral, avec 5 476 objets. Tous ces catalogues donnent des positions en ascension droite et en déclinaison pour les galaxies incluses, précises à quelques secondes d'arc.

Mais la meilleure source de référence pour les galaxies, sans exception, est la base de données extragalactique NASA / IPAC (NED). Si vous avez besoin d'informations sur une galaxie, essayez d'abord NED. Au moment de la rédaction de ce document, il comprend des données pour 471 millions d'objets. Tous les catalogues mentionnés ci-dessus sont des sous-ensembles de la NED et sont dans son ensemble de données. Heureusement, cette merveilleuse ressource peut être trouvée sur Internet à http://nedwww.ipac.caltech.edu. Préparez-vous à être dépassé!

Votre affectation

L'observation de la galaxie peut être écrasante si vous êtes débutant. Heureusement, vous m'avez comme guide et je vous ai donné un point de départ: à la page 46, vous trouverez une liste de chaque galaxie plus brillante que la 10e magnitude, par ordre d'ascension droite. Ce sont des pièces maîtresses à travers de grands télescopes amateurs, et ils ne sont pas trop mauvais lorsqu'ils sont vus à travers des portées de 6 à 12 pouces à partir d'un site sombre. Commencez par eux, puis passez à des cibles plus faibles. Et prenez votre temps. Comme vous le découvrirez bientôt, chaque galaxie a beaucoup à offrir.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/observing/2019/02/how-to-observe-galaxies?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR2S6_dynQpeivJ5DqZ0T1FgevzO-CTzntWOd29IMzHbyZxhhhVFN4TtJ-4