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Herschel II : les 400 suivants

Vous avez bouclé la première liste, et la question arrive d'elle-même : qu'est-ce qui vient après ? Quatre cents objets de plus, choisis en 1997 par les Rose City Astronomers de Portland pour n'en recouper aucun, et situés deux magnitudes plus bas. Cette page décrit ce que contient réellement cette seconde liste, chiffre le saut de difficulté qui la sépare de la première, et mesure ce qu'apportent un miroir de 254 à 305 mm et un fond de ciel à 21 mag/arcsec². Le catalogue d'origine et sa composition appartiennent au guide Herschel 400 ; la discipline de journal exigée par l'Astronomical League appartient au guide Défi Herschel 400. Ici, on parle du mur.

400
objets supplémentaires, sélectionnés pour ne croiser aucune entrée de la première liste
323
galaxies parmi ces 400 : quatre objets sur cinq sont une spirale ou une elliptique lointaine
254 mm
le diamètre plancher annoncé par les auteurs de la liste pour espérer la terminer
13 mag
le bas de la fourchette de luminosité, là où la première liste s'arrêtait vers 12
1200
le total d'objets Herschel que réclame le certificat Argent de la Herschel Society

La liste

Quatre cents objets choisis pour ne pas se répéter

Portland, août 1997

La seconde liste naît en août 1997, portée par les Rose City Astronomers de Portland, dans l'Oregon, et adoptée par l'Astronomical League comme le prolongement direct de son aînée. Le principe de construction tient en une phrase : puiser 400 objets de plus dans les quelque 2 478 repérages de ciel profond que William Herschel a consignés à la fin des années 1780, et n'en retenir aucun qui figure déjà sur la première liste. La séparation est nette, à une exception documentée près : NGC 7814, la spirale vue par la tranche de Pégase, s'est glissée dans les deux compilations avant d'être corrigée. Un observateur qui enchaîne les deux programmes voit donc 800 objets distincts, et son carnet ne comporte aucune ligne servie deux fois.

La révision du 1er août 2020

La liste vit encore. Le 1er août 2020, l'Astronomical League a publié une révision qui remplace trois entrées jugées inobservables ou douteuses. Sortent NGC 1750, NGC 1990 et NGC 2253 ; entrent NGC 1985, NGC 4517 et NGC 7492. Le cas de NGC 1990 mérite qu'on s'y arrête : Herschel y avait noté une nébulosité autour d'Alnilam, l'étoile centrale du baudrier d'Orion, et la photographie moderne y révèle surtout une fuite d'ultraviolet dans l'optique des appareils. Chasser un objet que le ciel ne contient peut-être pas relève du sport, pas d'un programme. Les trois remplaçants disent bien la couleur de l'ensemble : NGC 4517 est une spirale de la Vierge vue par la tranche à 12,4 mag pour 10,7′ × 1,7′, à 40 millions d'al, et NGC 7492 un amas globulaire du Verseau si lâche qu'il occupe la dernière classe de l'échelle de concentration.

Deux magnitudes plus bas, six fois moins de photons

Le gros de la première liste se tient entre 8 et 12 mag. Le gros de la seconde se tient entre 11 et 13 mag. L'écart de deux magnitudes paraît anodin écrit ainsi ; il se traduit par un rapport de flux de 2,512², soit 6,3. À l'oculaire, cela veut dire qu'un objet médian de la seconde liste envoie sur votre rétine six fois moins de lumière qu'un objet médian de la première. Pour compenser ce seul rapport par le verre, il faudrait multiplier le diamètre par 2,5 : un observateur qui bouclait la première avec 200 mm devrait poser 500 mm devant les mêmes yeux pour retrouver le même confort. Personne ne fait cela. On compense autrement — par le ciel, par le grossissement, par le temps passé sur chaque champ.

Le contenu

Une liste de galaxies, et il faut le savoir avant de partir

Le portrait-robot de l'objet médian

Prenez NGC 7640 dans Andromède, découverte par Herschel en 1786 : une spirale barrée de 11,1 mag étalée sur 10,5′ × 2′, à 30 millions d'al. C'est l'objet type de la liste, et l'image ci-dessous appartient au télescope spatial : le disque piqueté d'amas bleus et veiné de poussières relève de plusieurs heures de pose au-dessus de l'atmosphère. Dans un 254 mm, la même galaxie se présente comme un fuseau laiteux allongé, sans noyau franc, dont l'orientation est le seul détail sûr. Un observateur chevronné l'a résumée d'un mot juste : une NGC 253 miniature, à comparer à la véritable galaxie du Sculpteur pour mesurer l'écart d'échelle. Autre entrée savoureuse de la même liste : NGC 206, un nuage stellaire logé dans le disque de M31 — un morceau de galaxie catalogué comme un objet à part entière.
NGC 7640, spirale barrée d'Andromède vue presque par la tranche, photographiée par le télescope spatial Hubble : disque piqueté d'amas bleus et veiné de poussières sombres
NGC 7640, spirale barrée d'Andromède (Herschel II) — ESA/Hubble & NASA (CC BY 4.0, Wikimedia Commons). Image de titre de la page : NGC 7714 et NGC 7715 — Legacy Surveys / D. Lang (Perimeter Institute) et Meli thev (CC BY 4.0, Wikimedia Commons)
La composition réelle des 400 objets, et ce que chaque famille exige à l'oculaire
Famille Nombre Part de la liste Ce que ça demande
Galaxies 323 80,8 % Diamètre, fond de ciel noir, vision décalée — aucun filtre
Amas ouverts 41 10,3 % Champ large et repérage précis : beaucoup sont pauvres et diffus
Nébuleuses diffuses 21 5,3 % UHC utile, OIII payant sur les plus excitées
Nébuleuses planétaires 9 2,3 % OIII décisif, fort grossissement pour sortir du fond stellaire
Amas immergés dans une nébulosité 3 0,8 % Deux lectures du même champ, avec et sans filtre
Amas globulaires 3 0,8 % Grossissement de résolution, seeing coopératif

Les deux leviers

Le fond de ciel d'abord, le grossissement ensuite

La luminance du site et la pupille de sortie retenue fixent ensemble le contraste disponible, et c'est de là que se déduit le matériel qui range des lignes dans le carnet.

Ce que vaut réellement un site à 21 mag/arcsec²

La luminance du fond de ciel se mesure au photomètre de poche, en magnitudes par seconde d'arc au carré. DarkSky International place son palier Argent entre 21,0 et 21,74, son palier Or au-delà de 21,75, et une nuit sans lune purement naturelle se lit autour de 21,6. Voilà le terrain de jeu de cette liste. La raison est arithmétique : la clarté moyenne de NGC 7492, ses 11,2 mag répartis sur un disque de 4,2′, revient à 22,9 mag/arcsec² — plus sombre que le fond de ciel d'un excellent site. On cherche donc un contraste de quelques centièmes, et chaque dixième de magnitude gagné sur la luminance du ciel se paie directement en objets confirmés. Un 254 mm installé à 21,5 range plus de lignes dans le carnet qu'un 400 mm resté à 20,0 en périphérie de ville : le choix du site précède le choix du miroir, et le guide trouver un ciel sombre détaille comment le repérer.

Le grossissement qui creuse le contraste

Le second levier surprend ceux qui associent objet faible et faible grossissement. Doubler le grossissement assombrit le fond de ciel de 1,5 mag/arcsec² et agrandit d'autant l'image de la galaxie sur la rétine : pour une petite tache compacte, l'opération est gagnante deux fois, en contraste et en surface stimulée. Le réglage pratique se pose en pupille de sortie : visez 2 mm, soit un grossissement voisin de la moitié du diamètre exprimé en millimètres — 127× sur un 254 mm, 152× sur un 305 mm. Sur un tube de 254 mm à f/4,7, un oculaire de 8 mm donne 150× et un champ vrai de 23′ : c'est le grossissement d'examen, celui qu'on met après avoir posé le champ au 26 mm et son 1,52°. La méthode complète tient en trois temps : cadrer large, vérifier au moyen, confirmer au fort.

Ce que cela donne en matériel, concrètement

Le diamètre plancher annoncé par les auteurs est de 254 mm, et c'est aussi le meilleur rapport lumière-prix de notre sélection : le Sky-Watcher Skyliner 250PX (254 mm à f/4,7, environ 765 €) et l'Omegon Advanced X 254/1250 (environ 705 €) occupent exactement ce cran. Le palier au-dessus, un 305 mm de série comme le Skyliner 300/1500 à f/4,9, se relève autour de 1 145 € chez les revendeurs spécialisés français — hors de notre catalogue, cité ici comme repère de marché, avec ses 21 kg de tube et ses 18,5 kg de base. Côté oculaires, trois focales couvrent la liste entière : le Svbony SV154 26 mm à 70° de champ (environ 70 €) pour poser le champ au coulant de 50,8 mm, l'Explore Scientific 68° de 16 mm (environ 95 €) comme oculaire de travail, et le POFET TMB 8 mm (environ 45 €) pour l'examen final. Le maillon que l'on oublie est le pointage : un chercheur optique Bresser Messier 8×50 à réticule éclairé (95,89 €) montre les étoiles de repère de 8 à 9 mag par lesquelles passe la route, là où un point rouge s'arrête à ce que l'œil voit déjà.

Le filtre

Trente-trois objets sur quatre cents, et pas un de plus

La lumière d'une galaxie occupe tout le spectre

Un filtre UHC ou OIII travaille en laissant passer une poignée de longueurs d'onde et en bloquant le reste. Une nébuleuse en émission rayonne précisément sur ces raies : le filtre éteint le fond de ciel et garde l'objet, le contraste bondit. Une galaxie, elle, rayonne la somme des spectres continus de ses milliards d'étoiles, étalée sur tout le visible. Le filtre lui retire donc la même proportion de lumière qu'au fond de ciel, et l'image s'assombrit sans rien gagner. Sur les 323 galaxies et les 41 amas ouverts de cette liste — 91 % du total — le filtre reste dans la mallette. Il sert sur les 33 objets restants, comme NGC 1491 dans Persée, gerbe d'hydrogène excitée par une étoile chaude que l'UHC Svbony 1,25″ (environ 43 €) fait sortir du champ stellaire, ou sur les neuf planétaires, terrain de chasse du Celestron 93623 OIII (environ 85 €). Le choix entre les deux bandes est développé dans le guide choisir ses filtres visuels.
NGC 1491, nébuleuse en émission de Persée, gerbe rouge d'hydrogène ionisé creusée par une étoile chaude, sur un champ d'étoiles dense
NGC 1491, nébuleuse en émission de Persée (Herschel II) — KPNO/NOIRLab/NSF/AURA, P. Jackson, R. Smith et A. Block (CC BY 4.0, Wikimedia Commons)

Avantages

  • 254 mm : le diamètre plancher des auteurs, transportable seul en deux voyages, et le meilleur rapport lumière-prix du marché
  • 254 mm : sa base tient dans un coffre de citadine, ce qui décide du nombre de sorties réelles sur trois ans
  • 305 mm : 44 % de surface collectrice en plus, gain sensible sur les galaxies de 12,5 à 13 mag
  • 305 mm : le grossissement d'examen monte à 152× à pupille de sortie constante, utile sur les planétaires compactes

Inconvénients

  • 254 mm : les dernières dizaines d'objets de la liste demandent un ciel excellent et de la persévérance
  • 254 mm : la pupille de sortie de 2 mm plafonne le grossissement d'examen à 127×
  • 305 mm : environ 40 kg répartis en deux pièces, et une hauteur d'oculaire qui appelle un marchepied
  • 305 mm : le prix double par rapport au 254 mm pour un gain optique de 0,4 mag

L'honnêteté

Des taches grises, et un escalier qui monte à 2 398

Ce que l'œil enregistre vraiment

Une part de cette liste se solde par une tache grise informe, tenue à la limite en vision décalée, qui disparaît dès qu'on la regarde en face. C'est le résultat normal, obtenu par tout le monde, y compris sous 400 mm. La description qu'on porte au carnet dit alors la forme générale, l'allongement, la présence ou l'absence d'un noyau, et rien de plus : elle vaut exactement autant qu'une description riche. NGC 6535, l'un des trois globulaires de la liste, illustre le genre — un amas si pauvre qu'il ressemble à un amas ouvert lointain, quand M13 croule sous ses étoiles. Ajoutez la contrainte de latitude : NGC 6729, dans la Couronne australe, culmine à −36°57′ de déclinaison, soit au-dessus de l'horizon depuis Paris et depuis la Provence, sous plus de deux magnitudes d'extinction atmosphérique. Certains objets se gagnent en descendant vers le sud de l'Europe, jamais en insistant depuis un jardin français.
NGC 6535, amas globulaire pauvre et lâche du Serpent, quelques dizaines d'étoiles résolues sur un champ semé d'astres de champ
NGC 6535, l'un des trois amas globulaires de la liste — ESA/Hubble & NASA, remerciements à Gilles Chapdelaine (CC BY 4.0, Wikimedia Commons)
  1. 1786

    William Herschel balaie le ciel au réflecteur de 18,7 pouces et consigne, entre autres, NGC 7640 et NGC 7492 — deux objets qui atterriront dans la seconde liste deux siècles plus tard.

  2. 1997

    Les Rose City Astronomers de Portland publient les 400 objets de Herschel II ; l'Astronomical League en fait un programme officiel dès le mois d'août.

  3. 1er août 2020

    Révision de la liste : NGC 1750, NGC 1990 et NGC 2253 cèdent la place à NGC 1985, NGC 4517 et NGC 7492 ; les observations déjà faites sur les objets sortants restent créditées.

  4. Aujourd'hui

    Les deux programmes bouclés valent l'entrée à la Herschel Society. Le certificat Argent demande 400 objets Herschel de plus, soit 1 200 au total ; le certificat Or en réclame 2 398.

L'avis de Luc

L'avis de Luc

Deux magnitudes de plus, c'est six fois moins de lumière : six objets dans une nuit là où la première liste en donnait quinze, avec le même 254 mm, n'a rien à voir avec une baisse de forme. Sur ces cibles, le grossissement fait plus que le diamètre — passer d'un oculaire de 20 mm à un 8 mm assombrit le fond de ciel et agrandit la tache, et une petite spirale cherchée depuis vingt minutes apparaît d'un coup, allongée nord-sud, sans noyau. Le site fait le reste : quatorze objets dans la nuit depuis un causse mesuré à 21,4 au photomètre. Le miroir n'a pas grandi, le ciel oui.

Continuer

Avant cette liste, et après

NGC 7640 photographiée par Hubble Le catalogue d'origine, ses 400 NGC D'où sortent les premiers 400, comment ils se répartissent entre galaxies, amas et nébuleuses, et ce qu'un instrument de 200 mm en montre réellement. NGC 6535, amas globulaire pauvre Le programme et son carnet Ce que l'Astronomical League exige ligne par ligne, le rythme réaliste sur deux à quatre ans, et la raison pour laquelle on décroche. Le couple de galaxies NGC 7714 et NGC 7715 Passer au-delà de 305 mm Ce qu'un miroir de 400 mm ajoute en surface collectrice, et ce qu'il coûte en masse, en volume de coffre et en rituel de montage à chaque sortie. NGC 1491, nébuleuse en émission de Persée Équiper un Dobson rapide en oculaires Les focales à couvrir, la pupille de sortie visée à chaque cran et l'effet du rapport d'ouverture court sur la correction de bord.

La seconde liste se gagne au diamètre et au site

Un miroir de 254 mm au minimum, un fond de ciel au-dessus de 21 mag/arcsec², trois focales d'oculaire et un chercheur qui montre les étoiles de repère : voilà l'attelage qui range 400 objets dans un carnet. Notre rayon ciel profond, classé par diamètre.

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