NEBULAE

Heart Nebula
(IC 1805)

— IC 1805 · Sh2-190 · W4 — Cassiopeia —

Processed by Nicolas Rolland, Paris. 25.5 hours in SHORGB and 18.2 hours in HOORGB gathered by Roboscope at Apollo 11 Observatory, Fregenal de la Sierra, Spain.

The bright hollow at the centre of this field is not a gap in the nebula. It was carved from the inside, and the stars that carved it are still sitting in it.

A cavity two hundred light-years across

IC 1805 spans about two and a half degrees of sky, which is more than this frame holds. What is shown here is its centre — one and a half degrees on a side, the cavity and the walls immediately around it. The whole complex lies roughly seven thousand light-years away in the Perseus Arm, in Cassiopeia, and belongs to the Cas OB6 association along with the Soul Nebula and the Fishhead.

The open cluster at the middle of the frame is Melotte 15, also catalogued as Collinder 26. It is not a foreground object: it formed here, out of this gas, and it is the reason the region glows at all.

Nine O stars and what they do to a cloud

Melotte 15 contains nine known O-type stars, the hottest and shortest-lived class there is. Their combined ultraviolet output ionises the hydrogen around them, and their winds push it outward. The result is visible directly: a low-density cavity in the centre, gas piled up at its edges, and a set of pillars along the walls whose tips point back toward the cluster. Each of those pillars is a clump dense enough to have resisted the wind while the material behind it was swept away.

The massive stars here are around three and a half million years old. That is young enough that the cloud they formed from has not dispersed, and old enough that the erosion has become the dominant feature of the field.

Why the centre is worth framing alone

Most images of IC 1805 show the whole shape, because the shape is what gives the object its name. At this scale the heart disappears and the mechanism replaces it — the wall, the cavity, the pillars, and the cluster that produced all three. It stops being a silhouette and becomes a record of what a few dozen massive stars do to the cloud they came from.

The colours are assigned, not real. This is a Hubble-palette rendering: sulphur on red, hydrogen on green, oxygen on blue, with the star colours taken from the RGB frames. The blue filling the cavity is doubly ionised oxygen, and it is the faintest of the three narrowband signals in this object.

The chain, and what it allowed

The data comes from a 14-inch truss Newtonian at f/3.6 with a Player One Zeus-455M, at the Apollo 11 Observatory in Extremadura. At that focal length the 3.76-micron pixels sample at about 0.6 arcseconds, coarser than the sky there usually gives, which is why the frames were drizzled at two and the final image sits near 0.32 arcseconds per pixel. The run gave 25.5 hours in September 2024, and the distribution says what the subject was: 7.7 hours went to oxygen, 30 percent of the total and more than hydrogen received. That is the inverse of what the object looks like in a short exposure, where hydrogen swamps everything. Even so, the oxygen set the ceiling — the blue in this image is what 7.7 hours held, and the faintest oxygen toward the edges of the frame sits at the noise floor rather than resolved. The remaining 5.7 hours of red, green and blue carry the star colours and nothing else. Processing worked inside that, separating three emission lines that overlap almost everywhere in the field. The data was gathered by Roboscope at the Apollo 11 Observatory, Fregenal de la Sierra, Spain.


Version française
Le creux clair au centre de ce champ n'est pas un trou dans la nébuleuse. Il a été creusé de l'intérieur, et les étoiles qui l'ont creusé sont encore dedans.
 
IC 1805 couvre environ deux degrés et demi de ciel, davantage que ce cadre n'en contient. Ce qui est montré ici, c'est sa région centrale : un degré et demi de côté, la cavité et les parois qui l'entourent immédiatement. L'ensemble se trouve à quelque sept mille années-lumière, dans le bras de Persée, en Cassiopée, et fait partie de l'association Cas OB6 avec la nébuleuse de l'Âme et celle de la Tête de Poisson.
 
L'amas ouvert au milieu du champ est Melotte 15, catalogué aussi Collinder 26. Ce n'est pas un objet de premier plan : il s'est formé ici, dans ce gaz, et c'est lui qui fait briller la région.
 
Melotte 15 compte neuf étoiles de type O connues, la classe la plus chaude et la plus brève. Leur rayonnement ultraviolet ionise l'hydrogène alentour, leurs vents le repoussent vers l'extérieur, et le résultat se lit directement sur l'image : une cavité peu dense au centre, du gaz accumulé sur ses bords, et des piliers dressés le long des parois dont les pointes désignent l'amas. Chacun de ces piliers est un grumeau assez dense pour avoir résisté au vent pendant que la matière derrière lui était balayée. Les étoiles massives ont ici environ trois millions et demi d'années — assez jeunes pour que le nuage dont elles sont nées ne se soit pas dispersé, assez vieilles pour que l'érosion soit devenue le trait dominant du champ.
 
La plupart des images d'IC 1805 montrent la forme entière, puisque c'est elle qui donne son nom à l'objet. À cette échelle, le cœur disparaît et le mécanisme le remplace : la paroi, la cavité, les piliers, et l'amas qui a produit les trois. Ce n'est plus une silhouette, c'est le relevé de ce que quelques dizaines d'étoiles massives font au nuage dont elles sortent.
Les couleurs sont attribuées, non réelles. Il s'agit d'un rendu en palette Hubble : le soufre sur le rouge, l'hydrogène sur le vert, l'oxygène sur le bleu, les couleurs stellaires venant des poses RVB. Le bleu qui remplit la cavité est de l'oxygène doublement ionisé, et c'est le plus faible des trois signaux en bande étroite sur cet objet.
 
Les données viennent d'un Newton à structure ouverte de 356 millimètres ouvert à f/3,6, équipé d'un Player One Zeus-455M, à l'Apollo 11 Observatory en Estrémadure. À cette focale, les pixels de 3,76 microns échantillonnent à environ 0,6 seconde d'arc, plus grossièrement que le ciel du site ne le permet, d'où un drizzle par deux qui amène l'image finale près de 0,32 seconde d'arc par pixel. La série a donné 25,5 heures en septembre 2024, et leur répartition dit quel était le sujet : 7,7 heures sur l'oxygène, soit 30 pour cent du total et davantage que l'hydrogène. C'est l'inverse de ce que l'objet montre en pose courte, où l'hydrogène écrase tout. L'oxygène a malgré tout fixé le plafond : le bleu de cette image est ce que 7,7 heures ont retenu, et l'oxygène le plus faible vers les bords du champ reste au niveau du bruit plutôt que résolu. Les 5,7 heures restantes de rouge, vert et bleu ne portent que la couleur des étoiles. Le traitement a travaillé à l'intérieur de cette limite, en séparant trois raies d'émission qui se recouvrent presque partout dans le champ. Les données ont été rassemblées par Roboscope à l'Apollo 11 Observatory, Fregenal de la Sierra, Espagne.

Technical data
Optics14" Truss Newtonian @ f/3.6
CameraPlayer One Zeus-455M Pro CMOS
MountASA DDM100
FiltersAstronomik Deep Sky Ha, OIII, SII, R, G, B
PaletteSHO — SII on red, Ha on green, OIII on blue
LocationApollo 11 Observatory, Fregenal de la Sierra, Spain
DateSeptember 2024
Exposures25.5 hours Ha 58 × 300 sec · OIII 92 × 300 sec · SII 88 × 300 sec · R 59 × 120 sec · G 55 × 120 sec · B 58 × 120 sec
Distance~7,000 ly
SoftwarePixInsight, Photoshop
CopyrightsNicolas Rolland & Roboscope
Finding chart
RA02h 32m 44.8s Dec+61° 27′ 55″ Size1.67 × 1.12 deg Orientationup is 1.7° E of N ConstellationCassiopeia