NEBULAE

A Ruptured Cometary Globule 

— CG 4 —

A Ruptured Cometary Globule (CG 4), a dust-laden globule in Puppis with a torn head and an elongated tail, in 38.3 hours of HaLRGB filters

Processed by Nicolas Rolland, Paris. 38.3 hours gathered by Martin Pugh at El Sauce Observatory, Rio Hurtado, Chile and Heaven's Mirror Observatory, Yass, Australia.

Recognition NASA Astronomy Picture of the Day — July 26, 2021 Deep Sky Object 2022 — Distinction — Astrocamera

The claw at the centre of this frame is 1,300 light-years away. The galaxy it appears to be reaching for is millions.

A globule shaped by something far away

CG 4 is a cometary globule in Puppis: a cold cloud of gas and dust with a dense head and a long faint tail, resembling a comet and having nothing whatever to do with one. Its head is roughly a light-year and a half across, its tail some eight. It is one of about thirty such globules in the same region, and their tails all point the same way — away from the centre of the Gum Nebula, the vast bubble of ionised gas they sit inside. Whatever is doing the pushing is not in the frame; the shape is the only evidence of it.

The head is torn open

This one is damaged in a way most are not. The head has ruptured, and no one has established why. Globules of this kind are places where stars form — several show young stars embedded in their heads — and a star switching on inside would be one candidate. So would the same radiation that draws out the tail, working on a head that had already been weakened. The rupture is recent enough to still be visible as a break, which puts a limit on how long ago it happened, and that is about as far as the question has been taken.

The galaxy is not involved

The bright spiral to the left looks like part of the scene and is not. It lies far outside our own galaxy, millions of light-years beyond CG 4, and it falls in this direction by chance. Nothing connects the two: the globule is not reaching for it, and the galaxy has no influence on the globule. It is worth saying plainly, because the image invites the opposite reading and there is nothing in the picture to correct it — depth is the one thing a photograph cannot show.

Two telescopes, two continents, three years

This is a composite of two datasets. The wide field came from a Riccardi Honders of 305 millimetres at f/3.8, at Heaven's Mirror Observatory in Australia in December 2018 — 17.3 hours across H-alpha and colour, which is what a field of 70 by 49 arcminutes and a tail this faint require. The head came from a Planewave CDK17 at El Sauce in Chile in February 2021, 21 hours at longer focal length for the detail inside the rupture. Neither instrument could have produced the frame alone: the fast 305 has the field and not the scale, the CDK17 has the scale and not the field. Thirty-eight hours in total, gathered on two continents two and a half years apart, and the join between them is the part of the image that had to be invisible. Martin Pugh gathered both sets.


Version française
La griffe au centre de ce cadre se trouve à 1 300 années-lumière. La galaxie qu'elle semble vouloir attraper est à des millions.
 
CG 4 est un globule cométaire de la Poupe : un nuage froid de gaz et de poussière, avec une tête dense et une longue queue peu brillante, qui ressemble à une comète et n'a rien à voir avec une comète. Sa tête mesure environ une année-lumière et demie, sa queue quelque huit. Il fait partie d'une trentaine de globules semblables dans la même région, et leurs queues pointent toutes dans la même direction — à l'opposé du centre de la nébuleuse de Gum, l'immense bulle de gaz ionisé à l'intérieur de laquelle ils se tiennent. Ce qui les pousse ne figure pas dans le champ ; leur forme en est la seule trace.
 
Celui-ci est abîmé comme peu le sont. Sa tête s'est déchirée, et personne n'a établi pourquoi. Les globules de ce genre sont des lieux de formation d'étoiles — plusieurs abritent de jeunes étoiles dans leur tête — et une étoile s'allumant à l'intérieur serait un candidat. Le rayonnement qui étire la queue en serait un autre, s'exerçant sur une tête déjà fragilisée. La déchirure est assez récente pour rester visible comme une brèche, ce qui borne la date à laquelle elle s'est produite, et la question n'a guère été menée plus loin.
 
La spirale brillante à gauche paraît faire partie de la scène et n'en fait pas partie. Elle se trouve bien au-delà de notre galaxie, à des millions d'années-lumière de CG 4, et elle tombe dans cette direction par hasard. Rien ne les relie : le globule ne cherche pas à l'attraper, et la galaxie n'exerce aucune influence sur le globule. Il vaut la peine de le dire franchement, parce que l'image invite à la lecture inverse et que rien en elle ne vient la corriger — la profondeur est la seule chose qu'une photographie ne peut pas montrer.
 
Cette image est l'assemblage de deux jeux de données. Le grand champ vient d'un Riccardi Honders de 305 millimètres à f/3,8, à l'observatoire Heaven's Mirror en Australie, en décembre 2018 — 17,3 heures en H-alpha et en couleur, ce qu'exigent un champ de 70 sur 49 minutes d'arc et une queue aussi ténue. La tête vient d'un Planewave CDK17, à El Sauce au Chili, en février 2021 : 21 heures à plus longue focale pour le détail à l'intérieur de la déchirure. Aucun des deux instruments n'aurait pu produire cette image seul — le 305 rapide a le champ et pas l'échelle, le CDK17 a l'échelle et pas le champ. Trente-huit heures au total, rassemblées sur deux continents à deux ans et demi d'intervalle, et le raccord entre les deux est la partie de l'image qui devait rester invisible. Martin Pugh a rassemblé les deux jeux.

Technical data
Telescope 1
OpticsRiccardi Honders 305 mm @ f/3.8
CameraSBIG STXL-16200
MountParamount MEII
FiltersHa, L, R, G, B
LocationHeaven's Mirror Observatory, Yass, Australia
DateDecember 2018
Exposures17.3 hours Ha 12 × 1800 sec · L 8 × 1200 sec · R 9 × 1200 sec · G 9 × 1200 sec · B 8 × 1200 sec
Telescope 2
OpticsPlaneWave CDK17 @ f/6.8
CameraSBIG STXL-11002 (AOX)
MountParamount ME
FiltersL, R, G, B
LocationEl Sauce Observatory, Rio Hurtado, Chile
DateFebruary 2021
Exposures21 hours L 27 × 1200 sec · R 12 × 1200 sec · G 12 × 1200 sec · B 12 × 1200 sec
PaletteHaLRGB Riccardi Honders for the wide field · CDK17 for the high resolution of CG 4
Exposures38.3 hours in total
Distance1,300 ly
SoftwarePixinsight, CCDstack, Photoshop
CopyrightsNicolas Rolland & Martin Pugh
Finding chart CG 4 — finding chart
RA07h 34m 22.7s Dec−46° 54′ 06.7″ Size70 × 48.8 arcmin Orientationup is 0.6° E of N ConstellationPuppis