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Découverte de 3 nébuleuses planétaires grâce à la technique d'imagerie narrowband

Ou1 : 04 07 21.62 +51 24 24.2	Ou2 :00 30 57.16 +61 24 37.4	Ou3 : 19 38 16.81 +23 45 45.8

1. Préambule
2. L' aventure commence ici
3. Une période de doutes
4. L'espoir revient
5. La confirmation
6. La suite avec une deuxième découverte Ou2 !
7. Et puis, comme on dit « jamais deux sans trois « une troisième découverte Ou3
8. Quelle méthode pour détecter et découvrir une nébuleuse planétaire
9. Une méthode encore plus simple : CDS Portal
10. Récapitulatif de mes découvertes
11. Contact professionnel pour une intégration à la base de données
12. Liens

Préambule

Si vous posez suffisamment de temps et que vous cumulez beaucoup de poses, alors, le nombre potentiel de NP inconnues peut augmenter, encore faut t-il avoir la démarche de chercher quoique se soit !

Selon Agnès Acker, sur les 3000 nébuleuses planétaires recensées à ce jour il en resterait environ encore 47000 à découvrir ! Ça laisse de l'espoir à quelques amateurs.

L' aventure commence ici

Septembre 2007, je pointe la lunette FSQ106 sur la nébuleuse NGC1499 et je shoote des images pendant plusieures nuits d'affilées.

La caméra CCD est une Finger Lakes IMG6303e avec quelques petits problèmes de bandes verticales qui apparaissent sur les images brutes.

Je ne sais pas ce qui c'est passé mais les images se sont faites oubliées pendant presque 2 ans puisqu'un dimanche matin de juillet 2009, avec des copains je décide de leurs montrer des images brutes d'une CCD et je tombe sur le dossier des images oubliées.

Les brutes n'ont rien de transcendant mais je décide quelques jours plus tard de traiter les images.

Les poses unitaires sont d'une durée de 10 minutes en binning 1x1 et sont faites avec 3 filtres narrowband de la marque Astrodon (Ha SII et OIII) d'un largeur de bande de 6 nanomètres.

Lors du traitement final je m'aperçois que l'image finale est remplie de bandes verticales de différentes couleurs du à mes problèmes de capteur (résolu depuis) et je remarque également une "tache" bien étrange et surtout cette tache n'est pas égale avec les trois filtres. Sur l'image en hydrogène c'est une tache presque arrondie et très diffuse, avec le filtre SII (souffre) ça a plutôt la forme d'un cercle vide et avec le OIII (Oxygène III) c'est plutôt une petite tache centrale et légèrement décentrée en bas à droite de l'image.

Sur l'image zoomée, vous pouvez voir au centre la "tache" que nous appellerons "possible candidate PN" et juste au dessus à droite vous pouvez voir une autre tache floue qui en fait est une galaxie.

Voici les trois couches compositées, on distingue bien de nettes différences entre elles.

Halpha	SII	OIII

On peut voir sur le site sky-map.org l'étoile au centre, sur mon image Halpha on ne la distingue pas du tout.

Comparaison entre le Sky Survey et mon image Halpha.

La première chose que j'ai fait a été de poster un message sur le forum Astrosurf pour savoir si quelqu'un pouvait m'aider à confirmer cette PN possible candidate.

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum1/HTML/002866.html

On m'a donné les coordonnées de Agnès Acker qui est spécialisée dans l'étude des nébuleuses planétaires à l'observatoire de Starsbourg, elle est également très demandée par l'IAU (International Astronomical Union) pour confirmer que tel ou tel objet n'est dans aucun catalogue existant.

Agnès a gentiment répondu à ma demande et m'a demandé les coordonnées célestes de la NP possible candidate.

Voici sa réponse :

Bonjour,

Pour pouvoir vous répondre il faut me donner les coordonnées de l'objet.
Je pourrai immédiatement corréler avec les bases de données à Strasbourg
relatives aux objets "possibles NP".
Si l'objet est connu je vous indiquerai le nom de son découvreur et vous donnerai
son adresse mail.
Sinon je vous garantis le secret et vous aurez la mission de le signaler à l'IAU
(qui d'ailleurs me demande toujours de bien vérifier si l'objet est connu ou non).

Cordialement
Agnes Acker

Voici ma demande :

Merci pour votre réponse.
Voici les coordonnées de l'objet:
04 07 21.62 +51 24 24.2 J2000

Merci.

Nicolas outters

Et sa réponse :

Bonjour,

Selon SIMBAD, cette position est à 32 arcsec de IRAS 04036+5116 - possible NP
< http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id Ident=%40229451&Name=IRAS%2004036%2b5116&submit=submit >
Ce pourrait être le même objet car la boîte d'incertitude de IRAS est justement de environ 30 ".

En tous cas, vous pourriez vous associer au groupe de recherche de nouvelles NP dans l'hémiisphère

nord animé par George Jacoby et qui regroupe plusieurs amateurs (voir l'article que je vous ai envoyé).

Si cela vous intéresse, dites-le moi.

cordialement
Agnes Acker

Je cherche sur Aladin et ne trouve rien d'autre que une galaxie au dessus à droite et un IRAS en bas à gauche ! :

Quelques jours passent et voici un message de Agnès :

Bonjour Nicolas,

Si vous le souhaitez, je vous mets en contact avec Georges Jacoby.

Votre image est très belle. Mais où est la NP ?

Aucune publication n'a été faite de cet objet.
Mais je ne vois pas de morphologie typique d'une NP.

Voici les images que mon étudiant de thèse a pu récupérer à ma demande
pour l'objet IRAS :
The colour ones are (left) R=I-band, G=green and B=blue (POSSII)
(right) 2MASS RGB = KHJ
I also attach a preview of the IPHAS images.
POS II 2MASS

cordialement
Agnes Acker

On distingue bien sur chaque image que il y a bien quelque chose de nébuleux.

Quelques jours passent encore et voici un mail de Agnès :

Bonsoir Nicolas,

Hélas non, aucune image n'a été prise à l'OHP, car au T120 la priorité était les phénomènes planétaires
à étudier avec les stagiaires -  et puis le temps s'est couvert.

Pour l'IAU : il me semble que votre objet sera bien présenté comme nouvelle PN.

Cordialement
Agnes Acker

Entre temps j'ai contacté d'autres personnes comme Kent Wallace qui a contacté à son tour Dana Patchick (grand découvreur d'objets célestes), voici une copie de ma demande et la réponse de Kent :

Hello Kent,

My name is Nicolas Outters and I leave in France where I do some astrophotographies during my hobbies.

I know you are a specialist of planetary nebula.

There are two years ago I did some narrowband images but I had no time to process it.
I disvover the subexposure with HII SII and OIII 600 sec subexposure with FSQ106 at F5 and Finger Lakes IMG6303e CCD some days ago and I saw between two classic nebula (a NGC and a Sharpless) a planetary nebula ( I think that !!!).
The object is HII around and OIII at center, a little bit SII. If I try to see on Sky_map.org the nebulae I can see a blue star at center.
I have tried to find some catalog number on the sky6 pro, Desktop Universe, Vizier, Aladin,.... but I don't find anything only a deep star.

Could you help me to find more informations or if it is undesignated nebulae or other object to ask to the INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION if there is a catalog number of this object ?

Thank you.

Sa réponse :

Hi Nicolas,

What is the position of your undesignated PN candidate?  Have you tried SIMBAD or NED to see if it has been catalogued before?  Have you tried SuperCOSMOS or SkyView to see if it shows up on any of those images? SkyView has some false color options which will sometimes show very faint nebulosity.

If I have a (2000) position and a size, I can run your PN candidate by a member of the Deep Sky Hunters group.  Also I can send it to Brian Skiff for his opinion.

Clear skies!

Kent

Sa réponse une fois lui avoir donné les coordonnées :

Hi Nicolas,

I checked SIMBAD and NED and your PN candidate is in neither.  I was unable to see your PN candidate in the images you sent me but it does show up fairly well on the SkyView stern special POSS II red image.  It appears your PN candidate has an enhanced western side and a size of about 75"x55".  Your coordinates center on a star which is quite blue and might be a central star.  The morphology is a bit strange with respect to the blue star.

I am going to send your PN candidate to Dana Patchick who has found several PNe.  He may be able to do a better analysis on it.

Clear skies!

Kent

Kent a ensuite envoyé un mail à Dana patchick

Hi Dana,

I haven't got around to the e-mail you sent me yesterday yet but I will.

Nicolas Outters from France sent me a possible PN candidate that he found. It is at (2000) 04 07 21.6 +51 24 24 and has a size of about 75"x55". It shows up on the SkyView stern special POSS II red image. The position above is for a blue star that may be the central star. This PN candidate has an enhanced western edge and the blue star is not central to the nebula but off toward the western edge. I couldnt find anything in SIMBAD or NED. There is a brighter nebula about 60" to the WNW which is the galaxy LEDA 168466 according to NED.

I was wondering if you might give this PN candidate a look and see what you thought.

Thanks,

Kent

Qui a répondu ceci :

Hi Kent,

This is exciting what your friend Nicolas has found. It looks quite legitimate to me as a planetary nebula candidate. My own Pa 3 has the 'offset' central star, and there are other examples, of course, with such C.S.'s, so I go along with that blue object as the possible candidate for this nebula.

My regret is that the location of this object is in very low galactic territory ( -0.464 degrees ) - which means it has been swooped up much earlier by the IPHAS team - like Jurasevich's Cygnus 'Bubble'. No doubt it is in their electronic list (of which we will all see soon enough as their paper is expected out soon - probably just as we see Dr. Jacoby's).

This still is a nice independent find. I'll send word about it to Matthias and see if he will confirm our suspicions of all of the above.

I note that the nebula is bright enough to show faintly on the old POSS 1 blue exposures from the early 1950's, and the central star candidate also comes through nicely.

I just checked Vizier for anything there, and came up with a NVSS source and IRAS point source listing that matches only for the nearby LEDA galaxy. So far as I can tell, there isn't anything for this PN candidate - yet.

All best,
Dana

Les mails avec Kent s'arretent ici et Dana prend le relais avec cette réponse quelques jours plus tard.

Allow me to recommend that you make your searches at least beyond +/- 5 degrees galactic latitude in hopes of discovering something with the narrowband equipment. IPHAS has closed that area off to us, north of the equator, and it is worse still for areas south of the equator. The MASH survey has effectively taken care of anything within +/- 10 degrees of galactic latitude with their surveys.

Don't forget that we Deepskyhunters have also done a fair job of searching the regions north of the equator out to around 10 degrees or better - but at least this has been done by scanning DSS plates, and so your narrowband techniques might catch something we overlooked.

But Matthias was very thorough : - )

He employed a technique that superimposed the red, blue and IR plates to make a RGB image. This enabled him to pick up some very tiny spots that would've resembled stars to me.

All best from Petaluma, California
-Dana

Je n'aurais plus de nouvelles de Dana à partir de cette date.

Une période de doutes

Les jours passent et je me dis que peut être personne ne s'intéresse à cette histoire ! Quelques amis me contactent par téléphone et me demandent des news de la NP.... l'intéret est relancé, je me relance dans les recherches de la bonne personne qui pourra prendre en considération ma demande de façon officielle.

Je tente des recherches sur le site de mac neil http://spacsun.rice.edu/~has/jay_mcneil.htm et contacte Bo Reipurth afin de connaitre un peu plus qui voudrait bien s'occuper de ma demande au sein de l'IAU.

Voici sa réponse :

Dear Nicolas Outters

would be glad to help, but this is a subject completely outside my specialty.
You must try to find somebody who is an expert on planetary nebulae.

best regards

Bo Reipurth

PS: the IAU is holding its general assembly this week in Rio de Janeiro, so I don't expect that
you will hear from them at the moment.

Je lis également la page web suivante très instructive : http://www.lostvalleyobservatory.com/page29crescentbubblenb/ sur la découverte de Dave Jurasevich et sa PN G75.5+1.7.

Je me suis même permis de lui envoyer un mail mais sans réponse de sa part....dommage, car sa page web est éloquente

dont voici un extrait :

"I’ve learned a few things in the nearly one year between my filing of an initial report with the IAU and the release of Bulletin No. 1876. Perhaps the most important thing gleaned from the experience was that the IAU/CBAT is really geared more towards the reporting of “transient” objects such as comets and supernovae. In its own words,

The IAU is really not equipped to handle discoveries of a “non-transient” nature such as planetary nebulae. Thanks to the patient understanding and guidance of Dr. Daniel Green of the IAU however, I was nevertheless guided through the process of reporting and defending my discovery claim. I look upon this as a personal favor by Dr. Green and am forever indebted to him for his guidance over that long year. In hindsight, I now recognize that the more direct path to pursue in staking a claim of discovery is to publish the findings in a professional journal as soon as possible. That can be a daunting task for an amateur astronomer not familiar with or connected to the professional community; however it is the preferred method."

Je continue mes recherches et lance Daniel Green qui fait partie de pas mal de commissions à l'IAU et s'est personnellement occupé de la découverte de la bulle près de la nébuleuse du croissant dans la constellation du Cygne, voici sa réponse :

We don't normally deal with planetary nebulae...  
You should contact  Dr. Agnes Acker , 
who handles the official  designations list of planetary nebulae...    
 Before you contact her, you should have done the following research, 
 and provide the results of your research:    (1) search as many 
online images of the area as possible, at all   wavelengths, 
providing dates, bandpasses, and limiting magnitudes,  
 and say whether your new suspect is present on any available images
    (2) search all planetary nebulae catalogues, and do a thorough
  search of the relevant catalogues and published papers in the   
literature, to see if the object has already been discussed    


Kind regards Dan Green

L'espoir revient

Sur ce, je recontacte Agnès Acker qui me répond par :

D'accord, envoyez-moi à nouveau tous les paramètres
(coordonnées, magnitude, dimensions, etc), et on va lui
donner une dénomination galactique et un nom de découvreur
(avec vos initiales)
cordialement
Agnes Acker

Enfin, je trouve chaussure à mon pied et retour positif à la case départ...

Après quelques jours voici sa réponse suite à ma demande officielle :

Votre objet est donc considéré comme 

"new possible planetary nebula"

with the galactic designation 151.0-00.4.

Félicitations !
Vous pouvez donc constituer la fiche d'identit é

de l'objet : coordonnées, dilensions, carte de champ

et nous l'incluerons dans la base de NP au Centre de

donnees astronomiques de Strasbourg.

 

Ce sera une NP confirmée si son spectre montre les

bonnes caractéristiques : raies [OIII] > Hbeta, raies

[NII] de part et d'autre de Halfa, et étoile centrale bleue.

 

cordialement

Agnes Acker

La confirmation

Nous mettons à jour la base de données des nébuleuses planétaires, et votre NP y est incluse !"


Donc, ce qui veut dire que ma possible PN est confirmée comme nébuleuse planétaire.
La base de données sera bientôt rendue publique, il suffit d'attendre quelques jours.

Mais l'histoire ne s'arrête pas ici....

La suite avec une deuxième découverte Ou2 !

Un an après, Ou1 fait partie du catalogue « possible nébuleuse planétaire »

Maintenant je sais qui contacter et surtout je regarde mes images d'une autre façon, analysant chaque parcelle de l'image et vérifiant chaque tache suspecte. La plupart de ces analyses sont sans suites ou quand elles sont positives, les objets sont déjà répertoriés.

Mais l'obstination paye un jour ou l'autre et assez bizarrement un soir du 20 novembre 2010 une tache suspecte m'interpelle sur une image d'un sharpless 173 dans la constellation de Cassiopée.

Image de Sharpless 173 (4 Mo)

Le temps de vérifier ce nouvel objet suspect et de me dire « tiens, si je contactais Agnès ? », le jour même je reçois la confirmation de ma Ou1, dans la foulée je lui demande de vérifier un nouvel objet suspect aux coordonnées suivantes : 00 30 57.16 +61 24 37.4 J2000

Bientôt une deuxième découverte Ou2

Voici sa réponse après avoir vu l'image

Voici ma réponse à son doute concernant l'étoile.

« Là, on est vraiment face à une étoile de très faible magnitude et Aladin me donne comme magnitude 20.02 en bleu et 18 en rouge. »

Voici la réponse d'Agnès :

Nicolas,

C'est bien une étoile bleue faible, et pas une étoile massive à émission.

Avec Brent mon collègue on a regardé d'autres survey et d'autres images, 

et.......OUI c'est une NP, nommée Ou2 - qui va s'ajouter à notre base de données !
Vous aurez les détails de la base pour les deux objets plus tard.

Cordialement

Agnes

Et puis, comme on dit « jamais deux sans trois « une troisième découverte Ou3

En fin octobre 2009, j'avais traité une image narrowband de la nébuleuse NGC6820 dans la constellation du Petit Renard, cette image totalisait 23poses de 30mn en SII, 22 poses de 30mn en Halpha et 27 poses de 30mn en OIII ce qui totalise 36 heures de poses !

NGC6820 en narrowband

je m'étais amusé à dénombrer 6 nébuleuses planétaires dont certaines venaient d'être découvertes récemment mais un septième objet suspect ne pu être résolu ! Ce double anneau bien visible dans la couche OIII mesurait environ 1,8 minute d'arc mais aucune étoile centrale n'était visible au centre.

Je fis part de ma découverte sur les forums habituels et sur la liste Deepskyhunters mais n'ayant pas de suite positive sur cet objet suspect je négligea la suite des choses.

Ce n'est que récemment que j'osa en parler à Agnès et en quelques jours elle m'apprit que l'objet suspect était bien une nébuleuse planétaire.

Quelle méthode pour détecter et découvrir une nébuleuse planétaire

1ere étape : Scruter l'image

La première chose à faire est de zoomer l'image couleur finale et de scruter chaque zone de l'image à la recherche de quelque chose d'opportun comme une tache floue et qui se détache du fond de ciel.

Si cette tache se confirme avec les trois filtres SII/Ha/OIII, alors vous êtes peut être en train de découvrir votre premier objet que nous nommerons « objet suspect »!

La deuxième chose à faire est de rechercher dans un logiciel de carte du ciel comme Guide8 ou Sky6 pro si cet « objet suspect » est répertorié comme un objet des catalogues IC ou PK.

Si cet objet suspect est non répertorié, alors il faut aller plus loin à l'étape 3.

3em étape : Confirmer visuellement l'objet suspect sur le Net

Si cette objet suspect est non répertorié dans votre logiciel favori, alors il faut vous tourner vers le Net et connaître très exactement les coordonnées J2000 de votre objet suspect.

Plusieurs logiciels sont capables de faire un calcul de mesure astrométrique sur votre image fits RVB ou monochrome.

Maximdl avec Pinpoint sait faire cela très bien :

• Faire une mesure d'astrométrie

• Pointer l'objet suspect et noter les coordonnées J2000.

Sur le Net, il existe un site très simple d'utilisation qui permet d'afficher l'image sous différentes raies de couleur et de vérifier si une naine bleue est peut être présente, ce qui peut donner une piste sérieuse quant à la possibilité de découvrir une PN.

Le site web suivant http://www.sky-map.org/ permet d'obtenir une vue du ciel très précise et d'en rapatrier des photos (Icône snapshot, choisir l'image en 300 DPI en 10x15).

Il suffit de télécharger l'image en TIFF et de la visualiser à l'aide de Photoshop ou autre logiciel de traitement d'images. Quelques courbes et niveaux suffiront à détecter si il y a bien quelque chose.

Si votre meilleure image laisse apparaître quelque chose, alors cela élimine tout défaut éventuel du capteur ou mauvais prétraitement de vos images ou artefact provoqués parfois par des reflets.

Il existe également un autre site très intéressant : The STScI Digitized Sky Survey

que vous pouvez trouver à l'adresse suivante :

http://archive.stsci.edu/cgi-bin/dss_form

Il suffit de taper les coordonnées J2000 en RA et Dec, laissez par défaut le type en J2000.

Laissez les réglages par défaut pour la taille de l'image, choisissez le format Fits sans compression et cochez l'option « Save file to disk « .

choisissez les images du POSS2 red et faites un « retrieve image », enregistrez l'image puis procédez de même pour l'image du POSS blue.

A l'aide de Maximdl ou équivalent, ouvrez les deux images et créez une image couleur avec.

Maintenant vous savez que vous avez bien quelque chose sur votre image qui est bien réel mais dont vous ne connaissez pas le nom ni la nature, les recherches sur Internet doivent continuer pour passer en revue tous les moyens possibles.

Une méthode encore plus simple : CDS Portal

Un autre moyen plus évolué vient de sortir, il s'agit du CDS Portal de l'observatoire de Strasbourg :

http://cdsportal.u-strasbg.fr/

Ce site est une vraie mine d'or pour cataloguer les objets que l'on peut voir.

Il suffit de taper les coordonnées RA et Dec en J2000 dans la case « target » et d'appuyer sur le « go », en l'occurence les coordonnées de ma première découverte sont 04 07 21.62 +51 24 24.2 en J2000.

L'image couleur apparaît sur la droite et 5 lignes de commandes.

Se sont les trois dernières lignes de commandes qui sont les plus intéressantes.

• Le simplay interactiv map

• Le display region aladin

• L'ensemble des catalogues

Simplay interactiv map

Cette page web permet d'afficher les principaux objets mais reste insuffisant pour des objets faibles. Par contre il peut faire l'objet d'un début d'étude de la région concernée.

Le display region aladin

C'est l'outil idéal, à partir d'une application Java que vous pouvez lancer en programme externe avec un accès permanent au web vous disposez ainsi d'une application très puissante.

C'est avec cette application que j'ai réussi à déterminer les magnitudes des étoiles bleues sur chacune des étoiles centrales des objets suspects.

Aladin est un logiciel de carte du ciel interactif où vous pouvez charger vos propres images en transparence par dessus des images de référence et joindre autant de catalogues que vous le

souhaitez.

Lorsque vous cliquez sur le lien : Display region in Aladin (Web Start), l'application Aladin démarre et intègre automatiquement l'image du POSSII en niveau de gris qui était affichée dans

le CDS Portal et le catalogue minimum de Simbad.

Vous pouvez très bien intégrer votre propre image Fits et la calibrer ainsi que la mettre à l'échelle.

(Un fichier d'aide en PDF est téléchargeable à cette adresse :

http://aladin.u-strasbg.fr/java/AladinManual6.pdf

Une fois que vous avez chargé les catalogues d'étoiles, vous pouvez analyser l'étoile bleue suspecte et comparer dans deux fenêtres distinctes votre image et celle du POSSII.

L'image de gauche est celle du POSSII et celle de droite la mienne.

Pour analyser les étoiles il faut cliquer sur l'icône « Select » et cliquer sur l'étoile du catalogue, on peut voir apparaître en bas un bandeau avec les coordonnées de l'étoile et sa magnitude.

Celle ci est de 17.65 dans le bleu et de 19.38 dans le rouge, d'où une couleur dominante dans le bleu.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la recherche de nébuleuses planétaires, je vous recommande la lecture de la thèse de Laurence SABIN que vous pouvez télécharger à l'adresse suivante :

These 1

These 2

These 3

Récapitulatif de mes découvertes

00 30 57.16 
+61 24 37.4

19 38 16.81 
+23 45 45.8

PN avec étoile bleue 
centrale de mag 20,
 signal visible en HII

PN très très faible,
 pas d'étoile centrale 
visible, signal uniquement
 en OIII

Contact professionnel pour une intégration à la base de données

Liens

Télécharger le PDF qui explique les méthodes de détection de PN

Si vous souhaitez en savoir plus sur la recherche de nébuleuses planétaires, je vous recommande la lecture de la thèse de Laurence SABIN que vous pouvez télécharger à l'adresse suivante :

These 1

These 2

These 3

Le site de l'IPHAS