La galaxie du Triangle / Triangulum galaxy (M33) - annotée

[Version Française en haut / English version below]

 

Lien photo d'origine : flic.kr/p/2p21GPo

 

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Note sur la V2 : Un grand merci à Damien Guillard, un ptit gars qu'est pas mauvais en astro, à m'avoir aidé à tirer le meilleur du signal de cette photo.

La différence est un traitement BlurXTerminator sur ma photo, fait par Damien. J'ai utilisé sa sortie affinée comme calque parmi les calques existants pour faire ressortir les nébuleuses.

 

Note about the V2 : A special thank to Damien Guillard,a young fella who's pretty good at astrophotography, for helping me get the most out of the signal in this photo.

The difference is a BlurXTerminator treatment on my photo, done by Damien. I used his refined output as a layer among the existing layers to bring out the nebulae.

 

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[Version française]

 

La galaxie du Triangle (Messier 33)

 

Il y a deux ans, j'avais fait une petite session sur la galaxie M33. Je n'en étais qu'à moitié satisfait car triop peu de poses (1h11 seulement). Voilà ce que j'écrivais à l'époque : "j'ai un peu galéré ce soir là parce que je testais ma configuration mobile (loin de la maison), avec une reprise des sessions astro avec le télescope (il fallait se réhabituer depuis le printemps), beaucoup d'humidité et je n'avais pas encore fabriqué mes résistances chauffantes, mon autoguidage ne fonctionnait pas parce que j'avais mal configuré mon wifi ... Du coup la photo n'est pas top car j'ai du jeter la moitié des poses à cause de la buée, et aussi parce que je n'ai toujours pas mis mon correcteur de coma. Elle a un goût de revanche du coup !". Eh bien ça y est ! je l'ai ma revanche. J'ai pas mal attendu ne trouvant jamais le temps ou la météo adaptée pour M33.

 

Cataloguée par Charles Messier en 1764, elle a du être observée avant. Sous un ciel extraimement clair, il est effectivement possible de distinguer sa tâche laiteuse à l'oeil nu. J'en ai fait l'expérience le 06/09/23 (deuxième session). Avec de bonnes jumelles, si vous savez où elle se trouve, sa détection est un peu plus facile (elle reste très sombre).

Sa distance est comprise entre 2.38 et 3.07 millions d'années lumières (elle n'est pas connue avec précision), et elle fait environ 50000 à 60000 AL de diamètre. La masse de cette galaxie est d'environ 60 milliards de masses solaires, mais seulement 17% de sa masse vient de matière ordinaire ; 83% de sa masse provient de cette composante de l'univers qu'on ne détecte pas encore, mais dont on mesure la présence, et que l'on nomme matière noire (pour signifier qu'on ne la voit pas). Les presque 12h d'exposition en HOO (Hydrogène Alpha dans le rouge + Oxygène III dans le bleu/vert) font ressortir fortement les nébuleuses, ces grandes tâches rouges et bleues qui sont des nuages denses en gaz échauffés par les étoiles environnantes. Dans notre galaxie, vous pouvez facilement observer la grande nébuleuse d'orion ou la nébuleuse de la lagune. Là, on voit leur équivalent à 2-3 millions d'années lumières. Ces nébuleuses sont des régions d'intense formation stellaire. Certaines des structures observables dans M33 ont été répertoriées dans les catalogue NGC et IC notamment, en particulier NGC 588, NGC 592, NGC 595 et NGC 604. Vous pourrez facilement les repérer en vous servant de l'astrométrie faite sur cette photo : nova.astrometry.net/annotated_full/9241132

J'ai également fait une version annotée dans laquelle j'ai repéré par des mires vertes les galaxies que j'ai repérées sur la photo. J'ai aussi fait quelques zooms sur des nébuleuses de M33 que je trouvais particulièrement jolies.

Les galaxies annotées sont :

- PGC 5648 : paire de galaxies ; magnitude 15.8 ; distance non connue ; taille apparente 0.61 min d'arc

- PGC 5575 : magnitude 15.22 ; distance 609 millions AL ; diamètre 126900 AL ; taille apparente 42.8 arcsec ; vitesse radiale d'éloignement 12944 km/s

- PGC 5899 : magnitude 14.91 ; distance estimée par redshift (0.03462) 476.7 millions d'AL / distance Hubble 490.77 millions AL ; diamètre 143200 AL ; taille apparente 59.8 arcsec ; vitesse radiale d'éloignement 10200 km/s

Je ne suis pas parvenu à trouver les références pour toutes les autres. NB: je suis à peu près certain que tous ces objets avec une mire sont des galaxies, d'une part à cause de leur forme la plupart du temps sans ambiguité, sinon parce que j'ai poussé les curseurs des courbes de luminosité pour les contraster du fond et faire ressortir leur nature, mais également parce qu'ils apparaissent de la même manière dans les images du Deep Sky Survey. Certains de ces objets ont des magnitudes comprises entre 17 et 18.

 

Sinon, pour les amateurs de BDs, Vinéa (fr.wikipedia.org/wiki/Vinéa), la planète aux trois soleils sur laquelle se rend plusieurs fois Yoko Tsuno dans ses aventures, est supposée se trouver dans la galaxie du triangle.

 

 

* Matériel :

Télescope Newton Skywatcher 150/750

Correcteur de coma

Monture Skywatcher AZ-EQ5

Capteur Canon 1200 D modifié (défiltré partiellement)

Filtre Optolong L-Enhance (sur 3 sessions).

Autoguidage Asi 120mm + Kepler 50/162 + Raspberry Pi3 + PhD Guiding

 

* Réglages :

800 iso ; poses de 90 s espacées de 5 sec.

DOFs systématiquement refaits (Darks et Flats ; Offsets conservés) et constitués de Darks>35, Offsets=30, Flats>45

 

* sessions et temps d'exposition :

22/08/23 : 116 brutes 90s (2h54) + DOFs - L-Enhance (H-Alpha + H-Beta + O III -> HOO)

06/09/23 : 164 brutes 90s (4h06) + DOFs - L-Enhance (H-Alpha + H-Beta + O III -> HOO)

08/09/23 : 197 brutes 90s (4h55) + DOFs - L-Enhance (H-Alpha + H-Beta + O III -> HOO)

09/09/23 : 189 brutes 90s (4h43) + DOFs - pas de filtre (spectre visible -> RVB)

Soit un cumul total de 16h39 (dont 11h55 en Ha+HB+OIII) ce qui constitue de loin mon record en temps d'exposition sur une même cible.

 

* Qualité du ciel : Excellente : la galaxie du triangle (M33, mag 6.27) était bien visible à l'œil nu 3 nuits sur 4. De même pour M4.

 

* Lune : entre 50% et 20% , seulement présente en fin de nuit.

 

* Traitement :

J'ai traité chaque session individuellement produisant une image Ha et une image OIII pour chaque session avec filtre, et une image RVB pour la dernière session.

Toute la phase du prétraitement jusqu'à post-traitement des sessions Ha, OIII et RVB séparées a été faite sous Siril. Le traitement complet est le suivant : 1) prétraitement des brutes par les DOFs, 2) retrait de la trame horizontale pour chaque image, 3) extraction du gradient linéaire pour chaque image, 4) extraction Ha / OIII pour les sessions avec filtre 5) alignement des images, 6) empilement, 7) retrait de la trame sur l'image empilée (il en reste un peu), 8) retrait du gradient (non linéaire), 9) déconvolution (PSF des étoiles), 10) étalonnage des couleurs (d'après catalogue pour l'image RVB) sinon manuel, 11) étirement hyperbolique généralisé, 12) histogramme, 13) suppression du bruit vert.

Les images Ha de chaque session ont été alignées puis cumulées (moyenne avec rejet) pour n'en former qu'une. De même pour les images OIII. De là, une image couleur composite HOO (RVB=Ha-OIII-OIII) a été générée.

L'image HOO et l'image RVB ont été ensuite alignées entre elles sous Siril. Pour chacune de ces images alignées, j'ai généré une starless et un starmask avec Starnet V2.

A partir de là, j'ai fait l'assemblage des quatres images alignées (2 starless et 2 starmasks) sous Gimp (en travaillant avec plusieurs calques duplicant ces images pour faire ressortir tantôt les couleurs, tantôt les contrastes).

 

 

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[English version]

 

The Triangulum galaxy (M33).

 

Two years ago, I had a small session on the M33 galaxy. I was only half satisfied because there were too few exposures (only 1 hour and 11 minutes). Here's what I wrote back then: 'I struggled a bit that evening because I was testing my mobile setup (far from home), getting back into astrophotography sessions with the telescope (had to reacquaint myself since spring), dealing with high humidity, and my autoguiding wasn't working because I had misconfigured my Wi-Fi... So, the photo isn't great because I had to discard half of the exposures due to dew, and also because I still hadn't put on my coma corrector. It feels like a rematch now!' Well, here it is! I finally got my rematch. I had to wait quite a while, never finding the right time or weather conditions for M33.

 

Cataloged by Charles Messier in 1764, it must have been observed before. Under an extremely clear sky, it's actually possible to distinguish its milky patch with the naked eye. I experienced this on 06/09/23 (second session). With good binoculars, if you know where to look, its detection is a bit easier (it remains quite dark).

Its distance is estimated to be between 2.38 and 3.07 million light-years (it's not precisely known), and it's about 50,000 to 60,000 light-years in diameter. The mass of this galaxy is about 60 billion solar masses, but only 17% of its mass comes from ordinary matter; 83% of its mass comes from that component of the universe that we can't yet detect but whose presence we measure, and we call it dark matter (to signify that we can't see it). The nearly 12 hours of exposure in HOO (Hydrogen Alpha in red + Oxygen III in blue/green) strongly highlight the nebulae, those large red and blue patches that are dense clouds of gas heated by surrounding stars. In our galaxy, you can easily observe the Orion Nebula or the Lagoon Nebula. Here, we see their equivalent at 2-3 million light-years. These nebulae are regions of intense star formation. Some of the structures observable in M33 have been cataloged in the NGC and IC catalogs, notably NGC 588, NGC 592, NGC 595, and NGC 604. You can easily locate them using the astrometry done on this photo: nova.astrometry.net/annotated_full/9241132 .

I also created an annotated version in which I marked galaxies I identified in the photo with green crosshairs. I also zoomed in on some nebulae in M33 that I found particularly beautiful.

The annotated galaxies are:

- PGC 5648: Pair of galaxies; magnitude 15.8; distance unknown; apparent size 0.61 arcminutes.

- PGC 5575: Magnitude 15.22; distance 609 million light-years; diameter 126,900 light-years; apparent size 42.8 arcseconds; radial velocity of recession 12,944 km/s.

- PGC 5899: Magnitude 14.91; estimated distance through redshift (0.03462) 476.7 million light-years / Hubble distance 490.77 million light-years; diameter 143,200 light-years; apparent size 59.8 arcseconds; radial velocity of recession 10,200 km/s.

I couldn't find references for all the others. Note: I'm fairly certain that all these objects with crosshairs are galaxies, either because of their unambiguous shape or because I adjusted the brightness curves to make them stand out from the background and reveal their nature. Additionally, they appear in a similar manner in Deep Sky Survey images. Some of these objects have magnitudes ranging from 17 to 18.

 

Otherwise, for comic book fans, Vinéa (en.wikipedia.org/wiki/Vin%C3%A9a), the planet with three suns that Yoko Tsuno visits several times in her adventures, is supposed to be located in the Triangle Galaxy.

 

* Equipment:

Skywatcher Newton Telescope 150/750

Coma Corrector

Skywatcher AZ-EQ5 Mount

Modified Canon 1200D Sensor (partially defiltered)

Optolong L-Enhance Filter (across 3 sessions)

Autoguiding with Asi 120mm + Kepler 50/162 + Raspberry Pi3 + PhD Guiding

 

* Settings:

800 ISO; 90-second exposures spaced 5 seconds apart.

Dark, Offset, and Flat frames systematically taken (Darks > 35, Offsets = 30, Flats > 45).

 

* Sessions and Exposure Times:

08/22/23: 116 raw 90s exposures (2h54) + Dark, Offset, and Flat frames - L-Enhance (H-Alpha + H-Beta + O III -> HOO)

09/06/23: 164 raw 90s exposures (4h06) + Dark, Offset, and Flat frames - L-Enhance (H-Alpha + H-Beta + O III -> HOO)

09/08/23: 197 raw 90s exposures (4h55) + Dark, Offset, and Flat frames - L-Enhance (H-Alpha + H-Beta + O III -> HOO)

09/09/23: 189 raw 90s exposures (4h43) + Dark, Offset, and Flat frames - No filter (visible spectrum -> RGB)

For a total cumulative exposure time of 16h39 (including 11h55 in Ha+HB+OIII), which is by far my longest exposure on a single target.

 

* Sky Quality: Excellent - The Triangulum Galaxy (M33, mag 6.27) was clearly visible to the naked eye on 3 out of 4 nights. The same applies to M4.

 

* Moon: Between 50% and 20%, only present in the late night.

 

* Processing:

I processed each session individually, producing an Ha and an OIII image for each filtered session and an RGB image for the last session. The entire pre-processing to post-processing phase for separate Ha, OIII, and RGB sessions was done in Siril. The complete processing is as follows: 1) Pre-processing of raw frames using Darks, 2) Removal of horizontal banding for each image, 3) Linear gradient removal for each image, 4) Ha / OIII extraction for filtered sessions, 5) Image alignment, 6) Stacking, 7) Further removal of remaining banding in the stacked image, 8) Non-linear gradient removal, 9) Deconvolution (PSF of stars), 10) Color calibration (catalog-based for the RGB image, manual otherwise), 11) Generalized hyperbolic stretch, 12) Histogram, 13) Green noise removal.

The Ha images from each session were aligned and then averaged (mean with rejection) to form one image. Likewise for the OIII images. From there, an HOO color composite image (RGB=Ha-OIII-OIII) was generated.

The HOO image and the RGB image were then aligned with each other in Siril. For each of these aligned images, I created a starless and a starmask using Starnet V2.

From there, I assembled the four aligned images (2 starless and 2 starmasks) in Gimp (working with multiple layers duplicating these images to bring out colors and contrasts as needed).

Done