Voici un objet du ciel profond difficile à imager que je convoitais depuis un petit moment, il s'agit de la nébuleuse de l'œil de chat, alias NGC 6543.
Cette nébuleuse planétaire, située dans la constellation du Dragon, est connu pour sa forme spectaculaire et complexe. Elle est composée de multiples couches de gaz brillants, formées par l'éjection gazeuse convulsive des couches externes de son étoile centrale devenue une naine blanche en évolution stellaire finale de fin de vie.
Découverte en 1786 par l'astronome germano-britannique William Herschel, elle a été la première nébuleuse planétaire dont le spectre visible a été étudié par l'astronome britannique William Huggins en 1864. Il a découvert que la nébuleuse présentait une coquille gazeuse et donc, que ce genre d'objet n'avait aucun rapport avec une planète. Depuis, cette nébuleuse a fait l'objet de nombreuses observations entre autres par le télescope spatial Hubble. Ces études nous ont révélé sa structure très complexe faite de noeuds, de jets, de bulles et d'arcs qui sont illuminés par une étoile (naine blanche) centrale très chaude.
La partie interne de la nébuleuse sous-tend un arc d'environ 16,1" avec des extensions qui se rendent jusqu'à quelque 25". Les images profondes révèlent un halo se rendant jusqu'à 5 minutes d'arc, halo qui a été éjecté par le progéniteur pendant la phase d'évolution de géante rouge.
La température à l'intérieur de la partie brillante de la nébuleuse varie entre 7000 et 9000 K et sa densité est d'environ 5000 particules par mètre cube. Son halo externe est cependant beaucoup plus chaud, dans le 15 000 K, et sa densité est plus faible. La vitesse du vent stellaire est d'environ 1 900 km/s. Des analyses spectroscopiques montrent que le taux actuel de perte de masse s'élève à 3,2 x 10-7 Masse Solaire par année, ce qui semble faible, mais est tout de même équivalent à 20 milliards de tonnes par seconde (20 x 109 kg/s).
La température de surface du noyau central de la nébuleuse est d'environ 80 000 K et il est quelque 10 000 fois plus lumineux que le Soleil. Il s'agit d'une étoile de type O7 + WR. Des calculs montrent que la masse de cette étoile est un peu plus grande que celle du Soleil et qu'en conséquence l'étoile progénitrice avait une masse initiale théorique de 5 Masse Solaire, Son rayon est d'environ 0,65 Rayon Solaire, soit 450 000 km.
Comme la plupart des objets astronomiques, NGC 6543 se compose principalement d'hydrogène et d'hélium et des éléments plus lourds présents en petites quantités. La composition exacte peut être déterminée par des études spectroscopiques. Les abondances sont généralement exprimées par rapport à l'hydrogène, l'élément le plus abondant.
La structure de la nébuleuse de l'Œil de Chat est très complexe et les mécanismes qui ont donné naissance à sa morphologie compliquée ne sont pas bien compris. La partie centrale lumineuse de la nébuleuse est une bulle allongée ellipsoïdale remplie de gaz chaud qui est à son tour imbriquée dans une paire de bulles sphériques plus grandes. On constate aussi qu'une autre bulle ellipsoïdale traverse complètement la partie centrale. En dehors de la partie interne brillante de la nébuleuse, il y a une série de coquilles concentriques que l'on croyait avoir été éjectées avant la formation de la nébuleuse planétaire. Les coquilles visibles sous forme d'anneaux sont très uniformément espacées. Cela suggère que le mécanisme responsable de leur formation les a éjectées à des intervalles très réguliers et à des vitesses très similaires. Les pulsations qui ont formé ces anneaux ont probablement commencé il y a 15 000 ans et elles ont cessé il y a environ 1000 ans, lorsque la formation de la partie centrale a commencé. L'immense halo externe de la nébuleuse est antérieur à la formation de la nébuleuse planétaire.
La difficulté pour obtenir cette image réside dans la grande variation de luminosité des différentes parties qui la compose. La partie centrale a été réalisé en "Lucky imaging" (poses courtes en français), avec une vitesse d'acquisition de 1s pour que le cœur ne soit pas "cramé". Les anneaux concentriques centraux ne ressortent pas énormément, il aurait fallu, à mon avis, réalisé une autre série en poses courtes avec un temps d'exposition de 5s. L'anneau externe a quand à lui était réalisé en poses longue avec un filtre L-Extreme (Ha-OIII). L'acquisition s'est réalisé sur 7 nuits avec mon Newton de 254mm.
Données techniques :
- 165 brutes de 120s avec le filtre UV/IR cut.
- 134 brutes de 300s avec le fitre L-Extreme.
- 3134 brutes de 1s avec le filtre UV/IR cut (50% de retenus)
Soit un temps total d'acquisition de 17h06min. La composition s'est faite avec avec le filtre L-Extreme pour les coquilles et le halo externe, le filtre UV/IR cut pour les étoiles, et les prises de 1s d'exposition pour le cœur. Voici une image à taille réelle d'intégration, ainsi qu'un gros plan sur la nébuleuse.
