The Hydra Cluster
Abell 1060
Processed by Nicolas Rolland, Paris. 2.6 hours gathered at El Sauce Observatory, Rio Hurtado, Chile.
A hundred and fifty-seven galaxies hold together in this field, and the largest of them is the nearest of its kind to us.
Two hundred galaxies, ten million light-years across
Abell 1060 lies about 190 million light-years away in Hydra and spans some ten million light-years. Three galaxies dominate it: the ellipticals NGC 3309 and NGC 3311 and the spiral NGC 3312, each roughly 150,000 light-years across. The cluster sits within the Hydra-Centaurus Supercluster, and it is unusually clean to look at — very few foreground or background galaxies fall in front of it, because it is isolated in redshift.
Why NGC 3311 is worth the trouble
NGC 3311 is the nearest cD galaxy to us — a giant elliptical sitting at the gravitational centre of the cluster, with an outer envelope so faint it fades into the intracluster light without a clear edge. It carries an exceptionally rich system of globular clusters, bright enough to be measured one by one. That is why this cluster keeps appearing in the literature on dark matter: those globulars trace the shape of the halo, and Hydra I is one of the few places close enough to try.
Round on the sky, clumpy in depth
The cluster looks nearly circular in an image, which suggests something settled and symmetrical. The galaxy velocities say otherwise: measured in three dimensions, the distribution is clumpy. What the field shows is a projection, and the projection is smoother than the thing itself.
Two and a half hours, and a halo in the way
The CDK24 was working at f/6.5 in January 2021, and the whole dataset runs to two and a half hours — of which ten minutes are luminance. Two frames. That sets the ceiling straight away: the bright members come through, and the faint envelope of NGC 3311 does not. Reaching the intracluster light, the thing that makes this cluster interesting, would need a different order of exposure entirely. HR4162 sits in the field with a halo across a good part of it, which decides how far the faint end can be lifted before the halo lifts with it. The processing was a matter of choosing where to stop.
Cent cinquante-sept galaxies tiennent ensemble dans ce champ, et la plus grande d'entre elles est la plus proche de nous de son espèce.
Abell 1060 se trouve à environ 190 millions d'années-lumière, dans l'Hydre, et s'étend sur une dizaine de millions d'années-lumière. Trois galaxies y dominent : les elliptiques NGC 3309 et NGC 3311, et la spirale NGC 3312, chacune d'environ 150 000 années-lumière de diamètre. L'amas appartient au superamas Hydre-Centaure. Il a ceci de commode qu'il est isolé en redshift : presque aucune galaxie d'avant-plan ou d'arrière-plan ne vient se superposer à lui.
NGC 3311 est la galaxie cD la plus proche de nous — une elliptique géante installée au centre gravitationnel de l'amas, dont l'enveloppe extérieure est si faible qu'elle se fond dans la lumière intra-amas sans bord net. Elle porte un système d'amas globulaires exceptionnellement riche, assez brillants pour être mesurés un par un. C'est ce qui vaut à cet amas de revenir régulièrement dans la littérature sur la matière noire : ces globulaires tracent la forme du halo, et Hydra I est l'un des rares endroits assez proches pour s'y essayer.
Sur une image, l'amas paraît presque circulaire, ce qui suggère quelque chose de reposé et de symétrique. Les vitesses des galaxies disent autre chose : mesurée en trois dimensions, la distribution est grumeleuse. Le champ montre une projection, et la projection est plus lisse que l'objet.
Le CDK24 travaillait à f/6,5 en janvier 2021, et l'ensemble des données représente deux heures et demie — dont dix minutes de luminance. Deux poses. Le plafond est posé d'emblée : les membres brillants ressortent, l'enveloppe faible de NGC 3311 non. Atteindre la lumière intra-amas, ce qui fait justement l'intérêt de cet amas, demanderait un tout autre ordre de temps de pose. HR4162 est dans le champ, avec un halo qui en occupe une bonne part et qui décide jusqu'où le bas de la dynamique peut être relevé avant que le halo ne remonte avec lui. Le traitement a surtout consisté à choisir où s'arrêter.
TECHNICAL DATA
ACQUISITION DETAILS
OPTICS Planewave CDK24 @ F/6.5
CAMERA FLI ProLine PL9000
MOUNT Mathis MI-1000/1250
FILTERS L, R, G, B
LOCATION El Sauce Observatory, Rio Hurtado, Chile
DATE January 2021
EXPOSURES 2.6 hours (L 2 x 300 sec, R 10 x 300 sec, G 10 x 300 sec, B 10 x 300 sec)
PROCESSING SOFTWARE Pixinsight, CCDstack, Photoshop
COPYRIGHTS Nicolas Rolland & Telescope.Live
TARGET DETAILS
RA 10h 36m 36.7s
DEC -27° 30' 50.3"
SIZE 30.2 x 29.6 arcmin
ORIENTATION Up is 359 degrees E of N
CONSTELLATION Hydra
DISTANCE 190 million ly
NUMBER OF GALAXIES 157