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Rapports d’observations

Le Casque de Thor NGC 2359

Profitant de deux soirées étoilées rapprochées, le 16 et le 18 mars 2018, nous avons observé à deux reprises cette célèbre nébuleuse. La première fois en visuel, la seconde fois en imagerie numérique.

Le Casque de Thor (NGC 2359) est une nébuleuse à émission située dans la constellation du Grand Chien, à une distance d’environ 15 000 années-lumière de la Terre. Elle a été découverte par William Herschel en 1785. Sa taille réelle est d’environ 30 années-lumière de diamètre.

Au XXe siècle, cette nébuleuse était souvent appelée " Nébuleuse du Canard ". Mais avec l’avènement de l’imagerie numérique depuis le début du XXIe siècle, de très nombreux détails supplémentaires, facilement accessibles, sont apparus sur les images des astronomes amateurs. Le nom de Casque de Thor s’est très vite répandu, en raison de la forme de casque gaulois à deux ailes (genre Astérix) de cette nébuleuse.

C’est seulement depuis 1993, ce qui est relativement récent, que l’on sait que le Casque de Thor est une nébuleuse d’un type particulier, puisqu’il s’agit d’une bulle de Wolf-Rayet.


1) Le Casque de Thor, une bulle de Wolf-Rayet

Ce genre de nébuleuse se forme autour d’étoiles très massives en fin de vie, qui ont quitté la séquence principale. Ces étoiles géantes, de type Wolf-Rayet (nommées ainsi en 1867 par Charles Wolf et Georges Rayet, de l’Observatoire de Paris) sont d’anciennes géantes bleues qui ont consommé tout l’hydrogène présent dans leur cœur. Pour maintenir leur équilibre, elles sont donc obligées de faire fusionner des noyaux plus lourds, hélium tout d’abord, puis carbone et oxygène ensuite. Cette phase est brève à l’échelle de la vie de l’étoile. Elle peut durer environ un million d’années, mais c’est peu comparé à la durée de vie totale de ces géantes qui ont passé dix fois plus de temps sur leur séquence principale (période durant laquelle les noyaux d’hydrogène fusionnent en hélium).

Au cours de cette phase, de puissants vents stellaires sont produits par le cœur de l’étoile, ce qui a pour effet d’expulser les couches extérieures de celle-ci, d’où la formation d’un nuage de gaz ionisé autour de l’étoile. Ces expulsions de matière se font par vagues, d’où la forme parfois complexe de ce type de nébuleuse. Après être passé par une phase de supergéante rouge, des vents stellaires rapides émanant du cœur dans le domaine de l’ultraviolet, rattrapent d’autres vents stellaires plus lents et plus anciens, ce qui crée une onde de choc dans le nuage de gaz, et forme des filaments lumineux et tortueux, de gaz ionisé. Les étoiles de type Wolf-Rayet étant très massives, cette phase correspond à un stade qui intervient juste avant leur explosion en supernova !

On peut remarquer que seulement deux nébuleuses de ce type sont très connues des amateurs. La Nébuleuse du Croissant (NGC 6888 située dans le Cygne) est également une bulle de Wolf-Rayet. Le Casque de Thor et le Croissant sont donc deux nébuleuses bien particulières, puisqu’elles nous montrent une étoile géante qui va bientôt mourir.

Rappelons que la plupart des nébuleuses à émission du ciel, comme la nébuleuse d’Orion (M42), l’Aigle (M16) ou la Lagune (M8) sont des pouponnières, où naissent des étoiles. Leurs nuages de gaz sont visibles car ils sont ionisés par des étoiles très jeunes. Les nébuleuses planétaires, quant à elles, nous montrent bien une étoile en fin de vie, mais il s’agit d’étoiles naines, comme le Soleil, dont le destin est de finir en naine blanche et non en supernova. Enfin, les rémanents de supernovae, comme la nébuleuse du Crabe (M1) ou les Dentelles du Cygne (NGC 6960/92) apparaissent à un stade où l’étoile est déjà bel et bien morte, puisqu’elle a déjà explosé...
Les bulles de Wolf-Rayet correspondent donc bien à un quatrième type de nébuleuse à part entière.

Dans le cas du Casque de Thor, l’étoile qui est responsable de la nébuleuse, est WR 7 (HD 56925) de magnitude 11.7 bien visible au centre. Cette étoile est 16 fois plus massive que le soleil. Pour pouvoir maintenir son équilibre dans cette fin de vie chaotique, son cœur doit brûler ses réserves de manière effrénée. Actuellement, WR 7 brille 280 000 fois plus que le soleil et sa température de surface est de 112 000 °C !

A quand l’explosion finale en supernova ?


2) Repérage du Casque de Thor dans le ciel

AD : 07h 18m 30s Déc : -13° 13’ 30" Magnitude : 8 (environ) Taille apparente : 9’x6’

Le Casque de Thor est observable en France les soirs d’hiver, à 8° au nord-est de Sirius.

Voici une carte de repérage issue du logiciel C2A :


3) Observation visuelle du 16 mars 2018 par Yves Argentin

Voici un dessin réalisé, suite à l’observation de cette nébuleuse le 16 mars 2018, en fin de soirée publique et en duo avec Léopold :

Commentaires de l’auteur :

Dans le T305 de Dinastro, avec mon Panoptic 24mm (50x de grossissement), la nébuleuse est quasiment invisible sans filtre OIII, alors qu’elle saute aux yeux avec le filtre ! C’est l’effet magic-OIII qui justifie une fois de plus l’achat de ce filtre.

Avec mon Nagler 9mm + OIII, soit un grossissement de 130x, la nébuleuse est très détaillée. Au premier coup d’œil, un gros lobe un peu creux est visible, avec une excroissance brillante qui ressort au sud-ouest dessinant une sorte de chiffre 6 à l’envers. En observant plus attentivement, on distingue bien la forme du casque. Le gros lobe central est en fait tronqué, ce qui matérialise le bas du casque, et il possède deux extensions, et non une seule comme au premier abord. Des filaments semblent visibles dans le pourtour du lobe principal. La première extension brillante (coté sud) est courbée et semble se séparer en deux pointes à son extrémité. L’autre (coté nord) est plus ténue et plus droite. L’ensemble fait penser au casque d’Astérix. L’étoile WR7 de magnitude 11,7 est bien visible, proche du centre du lobe principal.

Yves


4) Imagerie numérique du 18 mars 2018 par Jean-Pierre Dupré

Voici une image réalisée deux jours plus tard, le 18 mars 2018, par Jean-Pierre avec le T305 Dinastro et la caméra QHY8L (11 poses de 425s, soit 1h18min de temps total de pose environ) :

Commentaires de l’auteur :

Dimanche soir, le créneau météo favorable n’a pas duré longtemps (21h-minuit) et j’en ai profité pour cibler NGC2359, le Casque de Thor. Le vent de NO est tombé un peu à ce moment (j’ai travaillé avec le toit complètement ramené, heureusement car il a plu vers 20h30) et il a fallu faire avec un certain nombre de nuages qui traînaient là ; l’autoguidage a été de meilleure qualité que d’habitude (SNR étoile guide>50, RA osc compris entre 0.25 et 0.29, précision autoguidage +-2" en dec, +-3" en AD). La température extérieure était de 2°C et la QHY8L a régulé entre -27 et -28°C.

J’ai finalement retenu 11 prises de vue à 425 secondes de temps de pose en binning 1,5 darks, 6 flats à 25s de tp et 5 offsets. Sous IRIS, le cumul a été réalisé en pondération adaptative (permet de gommer un passage de satellite). J’ai fait appel entre autres au rehaussement de la dynamique et au rehaussement des couleurs, bien nécessaires, même si cela contribue à bruiter un peu l’image. Les étoiles ne sont toujours pas très rondes...

Jean-Pierre


Ajout du 8 février 2022 : Nouvelle image !

Une nouvelle image du Casque de Thor a été faite par Jean-Pierre le 8 février 2022 avec le T305 Dinastro + Caméra ZWO ASI 533.

Deux traitements de la même acquisition ont été effectués. Le second fait mieux ressortir les couleurs :

Commentaires de l’auteur :

Je suis passé mardi 8 février à Visker pour faire un peu d’imagerie malgré la Lune très présente (fin du premier quartier et proche de la zone où je voulais opérer). Avec ma caméra, je m’étais équipé d’un filtre "duo band" interférentiel assez sélectif sur les bandes H alpha et O3 qui selon certains utilisateurs, est en mesure de contrer la pollution lumineuse liée à la Lune. Je m’en servais pour la première fois.

J’ai visé successivement ic2177 (dans mon cas, la tête de la Mouette) et NGC 2359 (Casque de Thor), deux cibles très voisines mais basses en déclinaison (région Canis Major). L’autoguidage a fait ce qu’il a pu, en dépit du toit bien refermé ; malgré un bon Ra osc (>0.30), j’ai eu du +-4" en ascension droite (par épisodes, le vent a soufflé dans la soirée) et les étoiles se sont retrouvées déformées (surtout sur NGC 2359). La visibilité n’était pas excellente (présence d’un léger voile de cirrus en altitude, ce qui a perturbé le processus d’empilage d’images en temps réel. Lune, vent et ciel voilé, les conditions n’étaient pas au top.

Pour les temps de pose, comme je n’avais pas d’expérience avec ce filtre, j’ai suivi les conseils de SharpCap, après analyse du capteur. Cela donnait une base de 85 poses de 45s sous un gain de 110. Là, l’ordi allait se prendre mal à la tête !
Le résultat après traitement sous Siril et Iris est discutable. J’ai l’impression qu’avec ce filtre, j’ai beaucoup perdu en dynamique d’image.

- Pour ic2177, j’ai eu beaucoup de mal à traiter cette image. 98 images ont été acquises et une bonne quinzaine éliminées (FWMH). Les détails de la nébuleuse apparaissent peu ; je pense qu’il faudrait des temps de pose supérieurs ou un plus grand nombre de vues (je n’ai pas envie de monter le gain, car le fond de ciel monte vite...). Le retrait du gradient se faisant mal sous Siril, j’ai dû en faire un sous Iris (masque).

- Moins de difficultés avec NGC 2359, malgré des conditions de prise de vue plus défavorables (étoiles déformées). La dynamique d’image reste très faible mais les détails passent mieux. J’avais déjà ciblé cette nébuleuse avec la QHY8L. Il y a plus de détails dans cette dernière version, notamment toutes les extensions de la nébuleuse. Il y a eu 114 prises de vue et une bonne trentaine n’ont pas été retenues sur la base du FWMH. La présence du voile de cirrus bien présent alors explique peut être le manque de couleurs.

Jean Pierre


Pour info, cette nébuleuse a fait la une de l’APOD le 15 février 2014 :
https://apod.nasa.gov/apod/ap140215.html

Pour plus de renseignements sur les Bulles de Wolf-Rayet voici un lien vers un excellent article de Lionel Mulato :
https://sites.google.com/site/lionelmulato/Imagerie-CCD/bullewr

Enfin, le Casque de Thor et la Nébuleuse du Croissant font toutes les deux parties du catalogue des 110 plus beaux objets NGC.
Voici leur descriptif dans ce catalogue :
NGC 2359 Le Casque de Thor
NGC 6888 Nébuleuse du Croissant

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