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Quelle couleur est une nébuleuse

Juillet 2022

Quelle couleur est une nébuleuse


Les nébuleuses sont des nuages ​​lointains de gaz et de poussière. Nous voyons des photos d'eux dans des couleurs glorieuses, mais est-ce ce que nous verrions de nos propres yeux si nous étions plus proches? Sinon, quelle couleur est une nébuleuse?

On voit des nébuleuses - elles sont grises
Vous pouvez voir la nébuleuse d'Orion, qui se trouve entre les deux étoiles dans l'épée d'Orion. Il a l'air gris. À travers un télescope, vous voyez la nébuleuse agrandie, mais elle est toujours grise. Apparemment, si le télescope est assez grand, certains observateurs peuvent voir des traces de vert et de rouge. Mais même si nous étions beaucoup plus proches de la nébuleuse, nous ne verrions pas de couleurs vives, car les nébuleuses sont très sombres.

Le problème, c'est nos yeux. Ils ont deux principaux types de cellules sensibles à la lumière: tiges et le cônes. Les tiges répondent à de faibles niveaux de lumière, mais pas à la couleur. C'est pourquoi les objets semblent délavés dans une lumière tamisée. Les cônes sont des cellules qui nous permettent de voir les détails et les couleurs, mais ils ont besoin d'un certain niveau de lumière minimum pour répondre. Les nébuleuses, qu'elles soient vues à l'œil nu ou à travers un télescope, ne sont pas assez lumineuses pour déclencher notre vision des couleurs. Cela vaut également pour une aurore faible. (Vous pouvez en savoir plus à ce sujet en suivant le lien au bas de cet article vers «Observation des étoiles: voir dans une lumière tamisée».)

La caméra voit des choses que nous ne pouvons pas voir
La lumière est une onde, le spectre électromagnétique. Nos yeux ne répondent qu'à une petite partie du spectre. Optique l'astronomie est l'astronomie qui étudie les cieux dans des longueurs d'onde qui nous sont visibles.

Une grande partie de la lumière d'une nébuleuse ne serait jamais visible pour nous, sauf avec des instruments spéciaux, car elle est en dehors de la plage optique. Bien que le caribou de l'Arctique puisse voir dans la lumière ultraviolette et les pythons dans l'infrarouge, les humains ne le peuvent pas.

Comme les nébuleuses sont des nuages ​​de poussière et de gaz ténus, ce ne sont pas de bonnes sources de lumière. Parfois, les étoiles les rendent visibles, mais nous avons encore besoin d'une photographie à longue exposition pour les voir. Une caméra peut faire ce que nos yeux ne peuvent pas faire, c'est-à-dire collecter et stocker des photons, en créant une image d'un objet faible. Cela peut prendre plusieurs secondes ou, dans des cas extrêmes, plusieurs heures. Le Hubble Deep Field a été imagé sur une période de 10 jours en 1995. Ils ont utilisé quatre filtres avec plus de trente heures d'exposition pour chacun.

Les couleurs des nébuleuses diffuses
Nébuleuses diffuses sont des nuages ​​étendus sans frontières ni structure évidentes. Il en existe deux types: réflexion et émission. Vous pouvez les distinguer dans la lumière visible par leur couleur, et la couleur est la clé de la façon dont ils sont éclairés.

Une nébuleuse réfléchissante est bleue. Il est rendu visible en réfléchissant la lumière d'une étoile voisine. La nébuleuse de la tête de sorcière est un exemple de nébuleuse à réflexion. Starlight est un mélange de couleurs, mais la lumière bleue a la longueur d'onde la plus courte. Sa taille est comparable à celle des minuscules grains de poussière de la nébuleuse. Cela permet à la poussière de diffuser la lumière bleue plus efficacement que la lumière rouge avec sa longueur d'onde plus longue. Un type similaire de diffusion par les molécules de l'atmosphère produit notre ciel bleu.

Les nébuleuses d'émission sont rouges. Ils ne reflètent pas la lumière des étoiles, ils émettre la lumière au niveau atomique. Le fort rayonnement ultraviolet d'une étoile proche stimule les atomes dans la nébuleuse, mais les atomes ne restent pas dans cet état de haute énergie. Ils abandonnent bientôt l'énergie supplémentaire sous forme de lumière. La plupart du gaz dans la nébuleuse est de l'hydrogène et il émet une lumière rouge lors de la libération de cette énergie supplémentaire. La nébuleuse Carina, une nébuleuse d'émission, apparaît en rouge sur une photographie prise à l'aide d'un grand télescope optique.

Les jolies photos
Cela n'explique toujours pas toutes les brillantes images multicolores de nébuleuses de télescopes tels que Hubble. Sont ils réels? La réponse rapide à cette question est «non», dans la mesure où les couleurs des images ne correspondent pas aux longueurs d'onde de lumière capturées. Ils utilisent un palette de couleurs dans lesquelles des longueurs d'onde importantes sont affectées à certaines couleurs. Il y aura un futur article expliquant comment et pourquoi une palette est utilisée, mais pour l'instant, voici un exemple.

Vous pouvez voir deux versions de la nébuleuse papillon. Les fichiers de données Hubble ne sont pas des instructions de peinture par numéros, ils peuvent donc être traités de différentes manières. Dans ce cas, une image est la version mise à la disposition du public. Il a utilisé la palette Hubble. Dans l'autre, un astronome amateur passionné faisait correspondre les longueurs d'onde de la lumière dans les données aux couleurs que nos yeux verraient.

La version «réaliste» est délavée. L'ultraviolet est prédominant dans cette nébuleuse et c'est perdu pour nous. De plus, certains éléments émettent dans des nuances de rouge que nous ne voyons pas comme des couleurs distinctes. En plus d'être plus jolie, la photo officielle - bien que colorée artificiellement - pourrait être considérée comme hyper-réaliste. Il montre la structure et distingue les éléments d'une manière que nous ne pourrions pas voir autrement.

Alors, quelle couleur est une nébuleuse?
Si une couleur est ce qui est représenté par la lumière dans les longueurs d'onde visibles, les nébuleuses ont des couleurs.Les couleurs varient avec les processus physiques en cours et les éléments chimiques impliqués, et nous aurions besoin d'une exposition chronométrée pour les voir. Mais cela signifie que les longueurs d'onde en dehors de la plage optique ne sont pas colorées. Nous ne pouvons les voir que s'ils sont colorés artificiellement.

En regardant ces nuages ​​gris, ils ne sont vraiment pas beaucoup à regarder. Mais avec un peu d'aide des caméras et de l'imagerie humaine, nous pouvons voir qu'en fait, il y a plus pour eux que ce que l'on voit.

Référence
//www.astronomymark.com/hubble_palette.htm "La palette Hubble"

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La couleur des étoiles dans Orion (Juillet 2022)



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